朱嘉明：人工智能的下一个前沿探索
来源：中信出版新经济 作者朱嘉明 智慧跟空间的关系，不光是个哲学话题，还牵扯到心理学、神经生物学、物理学等多个科学领域。到了人工智能时代，AI技术彻底改变了我们传统上对意识、智慧和空间的理解，从而重塑了它们之间的互动和存在方式。 引言 在AI前沿研究中，“空间智能”和“智能空间”是两个经常被提到的概念，它们虽然相关但各有侧重，代表了AI发展的不同路径，各自解决独特问题，并影响着AI的未来方向。 简单来说，空间智能指的是AI系统感知、理解、推理并与特定维度空间互动的认知能力。这种能力让AI能处理视觉信息，比如物理环境中物体的位置、排列和移动。而智能空间，也叫“智能环境”，则关注如何通过嵌入式技术增强物理空间，打造出交互式和响应式的生态系统。 刘志毅的新书《空间智能》从“维度革命”角度梳理了空间智能技术的发展，探讨了AI演进的内在逻辑。这本书巧妙地将技术分析和哲学思考结合，强调空间智能是实现通用AI的关键一步。 空间智能 人类对空间智能的研究已经超过一个世纪。从1880年代到1940年代，空间智能逐渐被看作一种独立能力。它通过测试表现来识别，并在航空、工程等技术领域受到重视。人类学也发现游牧和狩猎族群中空间智能的进化意义。 空间智能包括几个核心部分： （1）空间感知，准确捕捉二维形状或物体的能力。 （2）可视化，想象和图形化表达视觉概念的能力。 （3）心理旋转，评估物体变换后外观的能力。 （4）空间关系，理解物体间位置关系的能力。 （5）空间定向，在空间中导航和定位自身的能力。 也有学者把空间智能拆解为三种能力：吸收视觉信息、整体理解形状、识别视觉因素间关系。 现代神经科学推动了空间智能研究，发现大脑结构与空间处理能力紧密相关。比如，左侧顶枕区域损伤会影响空间信息整合，这证明了空间智能的生物学基础。 最近研究聚焦AI模型的空间认知评估。2024年推出的SPACE基准系统测试了AI的空间能力，结果显示当前顶尖AI在空间推理上还落后于动物，甚至接近随机水平。这说明AI在空间智能方面还有很大差距。AI专家李飞飞指出空间智能是“AI的下一个前沿”，认为它和语言一样基础，甚至更古老。大家越来越意识到空间智能对AI进步的重要性。 智能空间 智能空间是嵌入了信息和通信技术的环境，通过交互式设计将计算融入物理世界，提升用户体验。它应用广泛，比如智能家居、指挥中心、无障碍环境和教育空间。 实现智能空间需要多学科合作，包括计算机科学、建筑学、材料工程、AI和社会学等。关键技术有微型电子、通信网络、智能材料和情境感知代理。 智能空间的核心特点包括： （1）嵌入ICT的物理环境。 （2）集成传感器系统。 （3）无缝计算增强日常活动。 （4）计算对用户隐形。 智能空间概念出现较晚，约在20世纪末随着计算发展而兴起。术语由彼得·德勒格于1997年提出，但思想早见于科幻作品，如《2001太空漫游》的HAL 9000。1991年，马克·维瑟提出“普适计算”，认为计算可嵌入日常物品。1996年，东京大学开发了首个智能空间研究房间。 人工智能推动空间智能和智能空间的融合 空间智能和智能空间的主要区别： （1）自然与人工。空间智能是生物固有能力，智能空间是人造产物。 （2）主体与客体。空间智能是智能体的能力，智能空间是互动对象。 （3）历史时间线。空间智能研究更早（20世纪初），智能空间随计算技术出现。 它们也相互关联： （1）相互增强。智能空间可能提升人类空间智能。 （2）认知模型。智能空间设计基于人类空间认知。 （3）信息处理。两者都处理空间信息，但机制不同（神经 vs 计算）。 进入21世纪20年代，AI的快速发展让这两个领域加速融合： （1）具身AI。能导航物理环境的AI需要空间智能，并在智能空间中运作。 （2）多模态学习。AI模型结合视觉-空间理解和语言，模仿人类认知。 （3）人机交互。智能空间设计注重自然交互，符合人类认知模式。 当前智能空间研究重点是创建不打扰用户的自适应系统。自我调整能力是关键，允许系统根据用户专业水平推断需求。AI与智能空间整合越来越必要，智能空间受益于AI子学科如知识表示和计算机视觉。 量子力学对空间智能和智能空间的影响 量子力学不断改变我们对空间的认知。1995年，美国物理学家爱德华·威滕提出“M理论”，认为宇宙是十维空间加时间维度。M理论试图统一广义相对论和超对称，解释物质和能量本质。 M理论中的额外维度通过紧致化隐藏。它可能更接近真实物理世界，但面临问题：数学严谨性不足、实验证明困难、紧致化假设复杂。威滕未明确定义“M”，可能代表“魔法”、“膜”或“神秘”。现在，AI作为物理引擎，能模拟高维空间，帮助人类进入智能化高维空间，最终融合空间智能和智能空间。 本书内容特点和局限 《空间智能》一书有三个亮点： （1）用维度框架解读AI发展，从零维符号主义到高维可能性，帮助读者把握技术方向。 （2）融合多学科知识，平衡技术与哲学。例如，联系神经科学的位置细胞与AI发展，分析NeRF、扩散模型等前沿技术。 （3）哲学思考。如用柏拉图洞穴比喻现代技术，通过扩散模型探讨现实本质。 本书也有局限： （1）技术深度不足。某些技术原理探讨不够详细，读者需补充专业书籍。 （2）理论框架复杂。抽象概念多，适合有学术基础的读者。 小结 随着空间智能和智能空间的融合，我们正迎来AI新时代。AI不仅能理解三维空间，还能与增强环境交互，创造全新体验。这种融合推动技术进步，也深化对智能的理解，为通用AI铺路。 《空间智能》一书探索了空间智能的本质和未来，提供全面视角。读者能通过它理解AI发展逻辑，把握空间智能在通用AI中的关键作用，以及融合带来的无限可能。 内容简介 《空间智能》是一部开创性作品，探讨AI维度突破及其影响。系统阐述“空间智能”概念，揭示AI从符号计算到空间计算的转变，展现维度突破的革命性意义。 作者介绍 刘志毅 中国人工智能领军科学家 上海市人工智能社会治理协同创新中心研究员 上海交通大学清源研究院研究员 入选2024年福布斯中国“十大人工智能影响力人物” 2024年度“华为云最有价值专家”（Huawei Cloud Developer Experts） 2025年度福布斯中国行业发展领创者相关问答
