一水 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI
李飞飞这次,是真想把Atlas讲明白。
「全球首个」多模态世界模型Atlas刚发布,她就拉上World Labs另外两位联创做客a16z,大聊特聊Atlas到底是什么、背后有哪些核心技术以及它到底意味着什么。
△左起依次是:联创Justin Johnson和Ben Mildenhall、李飞飞、主持人Martin Casado
信息量很大,先给大家划个重点:
Atlas的基本动作,是换个位置继续看。 LLM预测下一个token,视频模型预测下一帧,Atlas预测的则是新视角。给它几张照片,它要理解这些画面在空间里是什么关系,再告诉你从另一个位置看过去会是什么样。
生成和重建,第一次被装进了同一个模型。 过去,生成负责想象不存在的画面,重建负责还原真实空间,两拨人研究了几十年。Atlas用相机位姿把它们接到一起,同时处理文字、图像、视频和3D。
3D采集可能一下少掉两个数量级。 以前重建一个空间,需要围着它拍几百甚至几千张照片;Atlas想把这个数字降到几张、几十张。三部iPhone,也能拍出《黑客帝国》式的子弹时间。
它瞄准的不只有影视、游戏和3D创作。 在李飞飞看来,机器人眼下最大的瓶颈是数据而非芯片。Atlas可以把真实环境更快搬进仿真世界,再通过随机化制造大量训练场景。
终点也不是更逼真的画面。 World Labs接下来要补上动态、编辑和交互,让模型不只生成世界,还能理解世界怎样响应动作。再往前一步,模拟器本身甚至可能成为规划器。
而最有野心的判断,还在最后。
他们把「新视角预测」和「下一个token预测」放在同一位置,认为它可能是通往AGI的基础原语。
这个判断能不能立住还得看后续模型,但如果你关心世界模型和空间智能将如何演化,这场对话值得一读。
以下为经整理后的全文实录,enjoy。
Atlas是什么,为什么重要
主持人:谁先介绍一下昨天发布了什么,以及它为什么重要?
Justin:Atlas是我们新一代的世界模型,有三项基本能力:生成、重建和模拟世界。这三项之下,又有几种重要的具体能力。它非常擅长以相机为条件的生成。你可以输入一张图像和一条相机运动轨迹,用它们控制模型,让模型沿着你想要的任何视角生成视频帧。
它也非常擅长稀疏3D重建。你可以输入一帧或多帧现实世界的图像,最多100帧,用这些不同视角重建现实世界;重建的结果既可以是穿行于这个空间的视频,也可以是这个空间的显式3D重建。
最后它还可以用来做模拟。我们展示了一些很棒的子弹时间视频,在网上引起了很多关注,也展示了机器人仿真。

主持人:什么是子弹时间视频?
Justin:这个说法来自《黑客帝国》。第一部电影里有个著名镜头,Neo向后倒下,你记得吧?那一幕是慢动作,相机围着他绕了一整圈。为了拍出这个镜头,他们把数百台相机围成一圈。Neo在摄影棚里向后倒下,数百台相机在绿幕前从不同角度拍摄,再把所有相机的画面组合起来,做成电影里的那个经典镜头。

现在用Atlas,只需要三台相机。不需要摄影棚,不需要绿幕,也不需要昂贵的标定;我们真的可以把三部iPhone分别架在三脚架上就开始拍摄。
拍的可以是一个人投篮,也可以是一颗草莓落进一碗牛奶里。拿到这三段iPhone视频以后,我们就能重新设计镜头:比如把时间冻结,让相机在牛奶溅起的瞬间飞进场景,得到非常惊艳的凝固时间画面。这些只用几台相机就能做到。

主持人:能不能用最简单的方式解释一下Atlas到底做什么?输入是什么,输出又是什么?
Justin:Atlas最核心、最根本的一点,就是新视角预测。我们认为这是一个令人兴奋、非常基础的新原语,也是以前从来没有人用这种方式做过的基础模型原语。我们知道,LLM建立在下一个token预测之上;视频模型建立在下一帧预测之上。
Atlas真正做的是新视角预测。给它一个场景的若干视角,或者对场景的描述,这些输入就会进入我们所说的空间上下文,隐式地描述我们要讨论的世界。随后,你可以把一个虚拟相机放在时空中的任意位置,Atlas会理解,从那个时间、那个空间位置看过去,世界应该是什么样子。

主持人:Ben,现在视频模型多得数不过来,大家都说自己是世界模型,也都声称能生成新视角。你能不能更具体地拆解一下,它和之前形形色色的模型到底有什么不同?
Ben:Justin刚才说的空间上下文,在这里特别重要。很多视频模型最初出名,是因为能从单张图像生成视频,或者在首帧和尾帧之间插值;现在,我们开始看到一些模型能做多参考图输入,比如输入20张、30张、50张图像。
但Atlas的关键在于,输入的每一帧都有明确的空间意义。它不只是一张让模型随意理解的图像,你也不必在文字提示里反复跟它较劲,试图让它按某个特定方式去做。在Atlas里,每张图像都关联一个三维相机位姿。这意味着,你可以以极高的精度完成重建任务。
比如,我们在这间屋子的四个角落各拍一张照片,把这四个视角输入模型,就能精确复现屋子里你看到的所有东西。它不会去猜另一个角落有什么、物体之间是什么关系,而是准确再现你提供的内容。
同样,你也可以把它用于创作和想象。拿两张来自不同AI生成结果,或者不同现实地点的照片,你可以给它们安排位置、布置场景,构建有明确创作意图的穿行镜头。这些镜头真正受控于你把内容精确放在什么位置,以及相机朝哪里看、沿哪里运动。
这与视频模型很不一样。后者通常只有更高层的文字控制,你得反复重新生成,体验更像是玩老虎机。

放大的视频模型,还是新架构
主持人:这只是一个顺理成章的、规模更大的传统视频模型,还是一种新架构?
Justin:我认为,它是一种相当新的东西,原因有几个。首先,我们一直在讲,它在同一个模型里同时做生成和重建。就像Ben说的,你给它这间屋子的几个视角,它就能按照你看到的样子,准确重建屋子里的一切。
在历史上,重建一直是计算机视觉中一个独立的子领域,有自己的专门任务和专门模型。生成则是所有文生视频模型擅长的事情,也是过去几年那些大型扩散模型擅长的事情。它们很适合创意应用:我想象一个以前从未存在过的东西。
现在有了Atlas,我们第一次把视觉智能的这两个部分放进同一个模型。它能在同一套架构里,同时进行3D重建和生成;要做到这一点,我们必须做一些改变。
首先,我们必须从一开始就把它设计成多模态模型。它原生处理文字、图像和视频,也把相机位姿作为模型的原生输入;我不认为以前有人在预训练阶段就这么做过。它还把3D作为一种原生模态来处理。所以,它从一开始就是以一种我认为前所未有的方式,按原生多模态设计的。
主持人:不好意思,我对这个领域没有那么熟悉。你说的3D,是深度、模型,还是别的东西?
Justin:我们目前采用的表示方式是深度图。假设有一帧画面,对应的虚拟相机会告诉我们它在3D空间中的位置;相机的位置和参数,就是模型的原生输入。与这个相机位置关联的,可以同时有RGB图像和深度图。RGB告诉你,从空间中的这个位置看过去是什么样子;深度图告诉你,从这个位置看到的三维空间结构是什么。所以,文字、图像、视频、3D、相机,这些模态都是由它以多模态的方式共同处理的。
李飞飞:我想补充一点。Justin刚才说的,以及Ben说的内容,都特别重要,但大家对它们的重视还不够:在计算机视觉领域,我们第一次实现了像素生成和像素重建的统一。
这个领域已经存在半个多世纪了。我在这里工作了几十年,实在数不清有多少博士论文研究的是重建问题,或者新视角合成问题。而且,我们的领域传统上有多条不同的研究路线。去参加计算机视觉会议,你会看到像素生成的方向、识别的方向,还有3D重建的方向。
这是一个优雅的模型。它以视角和视角估计为锚点,把重建与生成这两个问题结合起来、统一起来,这非常强大。

空间智能,以及新视角预测的重要性
主持人:我们能不能退一步,把这个背景补全?我记得你们刚创办公司时,说过想解决空间智能的问题,现在有了这个新模型。作为外行,它给我的感觉非常通用。一边是下一个token预测,一边是新视角预测。你能不能描绘一下,这为什么是迈向空间智能这个一般性问题的重要一步?也许可以先解释空间智能是什么。
李飞飞:空间智能最终必须让我们能够生成一个空间,在其中推理,也能够在其中编辑和交互。我们可以争论它是3D还是4D。最终它一定是4D,因为还有时间维度;但即使只讨论3D,刚才那些也是必须完成的基本任务,是空间智能必须具备的能力。有了这些,我们就可以渲染、模拟和规划行动。
但要做到这些,有一个根本问题必须解决:理解空间的几何、结构和物理。我确实认为,Atlas向前迈出了重要的一步。因为现在对于每一帧,你都能生成和估计一项重要信息,也就是视角、相机位姿。
这是理解空间几何所需要的最关键信息。它可以带来各种涌现行为,也就是我们在模型下游应用中看到、在博客里展示的那些能力。所以,在通向空间智能的道路上,生成像素当然是比较早的一步,我们已经在你说的无数个模型里见过了。
但生成真正具有空间上下文、以空间为依据的像素,绝对是另一个重要步骤,而Atlas迈出的正是这非常困难的一步。我们当然还能沿着这条路继续往前走。第四个维度是时间,会带来动态;还有更高保真的模拟,以及对空间更精细的刻画,这些都是空间智能路线图的一部分。

主持人:我确实想深入聊聊未来会走向哪里,不过我们先说说是怎么走到今天的。World Labs成立多久了?
其他人:两年半。
主持人:你们之前其实发布过模型,那为什么没有直接跳到Atlas?
李飞飞: 好问题。Justin的团队需要很多芯片。
Justin:是的,要真正把它做大,需要很多GPU。去年我们发布了Marble世界模型,那是我们推出的第一个重大的世界模型,也是现在Marble产品背后的模型。Marble很酷。它可以接收图像、视频和文字提示,用这些输入生成3D世界。

但Marble和Atlas之间最大的区别之一,就是输出模态。Marble非常专注于用高斯泼溅(Gaussian splatting)作为输出表示:不管输入什么,它都会输出一个用高斯泼溅表示的3D世界。高斯泼溅很有用,它很好渲染,能在移动设备、VR设备上高效运行,还能与游戏引擎、仿真引擎互操作,有很多优点。
不过,我觉得它也成了上一代Marble模型的一个瓶颈。因此,我们为Atlas重新调整了设计,意识到需要更早地分开这些模态的处理路径,同时让所有模态在模型中以更统一的方式工作。现在Atlas的基本原语,不再是生成一个高斯泼溅世界,而是我们说的新视角预测。它可以生成RGB帧,也可以生成3D;需要的时候,我们再利用这些结果生成漂亮的高斯泼溅世界。
而在不需要的时候,我们不必让所有输出都经过高斯泼溅这个瓶颈。要理解这些不同表示方式各自的优缺点,我们确实付出了很多心血。这是一方面。另一方面,你必须一阶一阶地攀登规模扩展的阶梯:先做小实验、小模型,逐步建立判断,知道哪些东西会奏效、哪些东西能扩展。
如果一开始就能知道什么方案可以扩展,那当然直接做就行。但我们成立公司时,世界和技术都很不一样,当时根本没有空间智能的缩放定律。我们对未来有很多雄心,但也经过了几轮迭代,才找到现在这种表述方式,让我们觉得:就是它了,这就是能真正扩展开来的那一个。
主持人:Ben,你是NeRF的创造者,做过很多3D和重建工作。对我来说,给出多个视角,最后就能得到一个3D的东西,这并不是那么显而易见;但你几乎整个职业生涯都在做这件事,能不能讲讲这一步?
Ben:正如你说的,我职业生涯中的很多年,实际上是绝大部分时间,都在研究怎样从图像生成3D内容。公司早期我们也反复讨论过:最终产生3D的,会是这种方法吗?我们是先合成多个视角,再从这些视角构建3D?还是尝试直接生成3D?
整个领域对于哪种路线最终会胜出,或者哪种路线能更早地获得最大优势,一直有很多不确定性。不过,我当时很有信心,因为此前三年,我看到了稠密重建依靠近乎蛮力的规模扩展所展现出的力量。当然,那还是非常小、非常初步的规模扩展,不能和真正的模型规模扩展相比。

主持人:为什么叫稠密重建,稠密体现在哪里?因为接下来我们还会讲稀疏,我想确保大家理解什么是稠密、什么是稀疏。
Ben:这个问题其实也触及3D重建技术产品化的一项根本挑战,包括商业层面的挑战。人们随手给一个物体拍三张照片,或者给一个房间拍六张照片,就会想:我看着这些照片,脑海里能理解它们是怎样拼在一起的,也能补全中间缺少的部分。
但这些依赖数据形成的先验知识,与过去靠蛮力完成的稠密重建之间,一直没有真正被打通。我们过去做的稠密重建,其实更接近科学成像或者医学成像。你必须这样考虑:我希望出现在重建结果里的每一样东西,都至少要有三四个视角。哪怕只是这间屋子,也包括麦克风下面、桌子下面、每一条缝隙、每一个角落,还有植物叶片之间。
要真正拍到覆盖所有这些位置的照片,就得围着房间走来走去,做非常繁琐、非常彻底的采集。你们应该都见过我在各种地方跑来跑去地拍摄;对于训练有素的人,可能几分钟就能完成。但如果把一部普通手机或采集设备交给一个普通消费者,甚至是第一次尝试的专业人士,他可能要花一个小时。
我见过有人第一次扫描一个包含多个房间的环境,为了得到足够的覆盖,在里面走了两个小时。这是一个非常穷尽、非常繁琐的循环。所以我们说稠密,是真的很稠密:为了采集这间屋子,我要拍100张、200张、300张照片。
我们正在尝试把它降到三张,也就是减少50倍、100倍。到了这个量级,你能拿哪些采集素材来做重建,整个判断方式都会被彻底改变。你可以回头使用已有的图像,可以使用网上找到的素材,甚至用它们搭建场景。也可以从随手拍的视频里,挖掘出很多过去根本不会被认为能够重建的画面,让它们有机会以3D的形式重新活过来。
我们用Atlas做了很多这样的尝试。我把以前自己拍的、从来没成功重建过的旧素材交给系统,第一次看到了重建结果;或者拿旧的采集素材,扔掉其中95%的照片。然后,模型还能想象出一些我用传统NeRF或者高斯泼溅重建根本得不到的角度。
李飞飞:网站上有一个演示,我觉得大家还没有充分意识到它的意义,就是斯坦福的那个演示。Ben展示了,只用3到25张图像,就可以重建整个斯坦福主庭院。关键是,我们展示的是空中视角,但每一张输入图像,都是Ben站在地面上拍的。所以你看到的内容都是生成出来的,同时又遵循重建的规律,这真的很神奇。

Justin:要解决这个问题,生成和重建必须以非常根本的方式相互配合。在Ben刚才讲的传统重建方法里,之所以需要那么多视角,是因为我需要多张图像,需要从多个视角看到同一个3D点,才能做三角测量。这是传统方法的必要条件。
反过来说,任何没有被这些视角拍到的东西,任何在输入视角中不可见的像素,都会在3D重建里留下一个洞。如果一个东西在输入视角中从来没有出现过,你就得靠想象来补上空缺。这从根本上说,是一个生成过程。
哪怕在这间屋子里,让Ben拿着单反自由拍摄,采集几百个视角,即便他是这种稠密采集方面的世界级专家,也仍然会漏掉一些地方。比如每一个麦克风的下方、每一张桌子下面,或者椅子腿之间;不管有多少视角,总会漏掉一些东西。
这就是为什么模型还需要生成这种机制,因为你永远不可能把所有东西都拍全。模型必须有一定的生成能力:先根据看得见的内容做三角测量,再把那些不可避免地没有被拍到的部分补出来。

Ben:这里有件很酷的事,LLM领域很早就理解了。最初几年,大家几乎在打一场上下文长度大战:从128到512,最后到一百万。现在大家已经很直观地理解长上下文的价值了。用编程模型处理困难问题时,就会把上下文长度拉高,每个人对此都有感觉;但在图像和视频模型这边,还没有人以同样系统的方式去推动这件事。
没有人在尝试输入一个小时的视频,再做大海捞针式检索,把第37分钟的某一帧找出来。而把重建与生成放在一起,你就会发现,它们其实是同一件事:重建就是有非常长的上下文、往里面放了大量内容的生成。这就是在两者之间建立连续谱、把它们连接起来的方法。
Atlas能做到这件事,而Marble做不到;Marble有一个根本限制,说实话,你基本塞不进去超过几张图像。用Atlas,我可以拿64张图像的采集结果,做一个穿行整栋房屋的镜头。其中的一切都有依据:有的是直接看见过,有的是几乎看见过,还有的是从已有内容稍微外推出来的。
我以前给一个多房间住宅拍了2000张照片,现在把它减少到30张、40张输入,穿行镜头看起来基本一样。这在以前是完全无法想象的,而它之所以成为可能,就是因为我们构建了这样一个可以平滑扩展、不断往里放内容的上下文窗口。
主持人:所以稀疏的是你实际拍摄的照片,然后Atlas生成剩下的视角,再用经典的重建技术来处理?
Ben:某种意义上是的。这正是Atlas的美妙之处:无论你有多少输入,哪怕只有一个视角,你几乎都可以把Atlas当成一个渲染引擎,生成你想要的其他任何画面。
主持人:也就是说,可以控制一个虚拟相机在里面移动。
Ben:没错。你可以说,这里有一张图,我还想要那里、那里和那里的图;先生成其中几个,再安排一段密集的穿行镜头。你也可以按顺序来,因为它是一个自回归模型。生成的过程中,你想通过交互往上下文里加入哪些内容,可以自己选择。

主持人: 真正让我觉得不可思议的是,我脑子里的模型很简单:我有四张图,模型要在它们之间外推,而且当视角由我来控制时,所有东西还必须对得上。这意味着,它得真正符合3D结构。我一直觉得扩散模型的视觉效果很棒,但并不准确。我甚至不知道这算不算一个问题,但房间里的东西为什么能对得上,为什么能保持3D一致性?只是因为数据足够多吗?
Justin: 一部分原因吧,我们相信规模扩展假说。
你们一开始就知道它会成功吗
主持人:你们决定做这件事的时候,就知道它会成功吗?
李飞飞:我觉得我们三个人都对缩放定律有充分的信心。不过,具体的架构选择和数据配比,才是细节决定成败的地方。我看着Justin和他的团队,从完全不知道这要花多久,到也许开始出现一些苗头,再到发现它真的能行。以前没有人做过这件事,但有两个假说,我们很早就坚定相信:一个是规模扩展假说,另一个是新视角预测。
Justin:我很确信它会奏效,但没想到它会这么快做到这么好。新的模型、新的架构、新的范式,第一次预训练就能成功,这其实很疯狂。我原本觉得,也许还得再经历几轮预训练,才能达到我们想要的质量。
主持人:那这种架构路线的规模扩展是不是快到头了,需要另一次突破?还是说还有空间?
Justin:我认为我们基本上才刚开始,目前主要受算力限制。就像李飞飞经常强调的,数据非常重要;但任何事情都会有瓶颈,而我认为,继续扩大这个模型的主要瓶颈,实际上是训练算力。
在开发过程中,我们训练了一系列模型,博客里也稍微写到了,相当于先走了规模扩展阶梯的前几级。每次把模型做大,每次训练更长时间,每次用更多芯片,它都会显著变好。博客里展示的当然是我们训练过的最大、最好的模型。但真正限制它的,并不是扩展能力、数据或者类似因素,而是我们有一个计划发布日期,于是根据那个截止时间倒推,决定能负担得起多大规模的训练。
李飞飞: 这里有一个内部小故事。当时Justin和团队按照路线图,从小模型训练到稍大一点的模型;初夏有一天,那甚至还不是现在Atlas这么大的模型,而是一个更小的模型。Ben把它拿去做视角生成。你们还记得NeRF论文,以及后来很多论文里那张著名的花园桌子吗?那天夜里我收到一条Slack消息,其实我们都看到了Ben发的那条消息。生成的镜头从桌子底下穿了过去,那里还有一个足球。

主持人:那个足球是模型涌现出来的,还是原始照片里就有?
李飞飞:原来就有,是真实存在的。那天早上,我们三个人互相看着对方,说,就是它了,我们要把它做出来。五秒钟之内,我们就作出了决定,因为以前没有人见过这样的结果。
应用场景,创意、游戏与机器人
主持人: Ben,能不能具体讲讲应用场景?
Ben: 有件事挺有意思:我们看到,人们使用Marble的一个主要方式,恰好就对应现在的新视角预测。Marble是我们之前的产品,用户把一张图输入Marble,得到一个完整的、以高斯泼溅表示的3D场景,然后从几个不同视角截几张图,就结束了。我们当时就想:那我们可以直接生成这些图像啊。
而且,中间那条流程会带来不少画质损失。用户会说,这个高斯泼溅的效果还能更好一些;那如果我们保留同样精确控制的思路,直接用生成方式建模这些视角,会怎么样?
视角合成这项核心能力,作为学术问题已经研究很久了,但过去主要是基于非常稠密的采集。生成式视角合成则是一个相对很新的问题,而我们在创意流程里看到很多人需要它。创作者的工作流程都有多个阶段。我不认为有人只用一个单体模型来完成整个任务。
大家会用自己喜欢的各种图像模型,做出一批分镜图、情绪板,再到不同的视频工具里,把这些图当成关键帧组合起来,最后再剪辑和编辑。我们看到,Marble有一个相对小众但非常具体的用途:给用户一个可靠基础,让生成内容建立在某种3D一致的世界之上。
我自己就跟各种图像模型较过劲,让它们生成同一个房间的不同视角。每次你一看就知道,东西的位置又变了,根本不稳定。哪怕只是这样一个小小的使用场景,也已经表明这里存在价值,而且还有很多价值藏在下面。
几十年来,人们早就习惯了持久的3D状态,习惯了在虚拟环境中模拟现实世界里的工作方式,有布景、道具和各种场景元素。无论是电影、节目、营销画面,还是游戏环境,这种状态性和持久性,对人们理解空间推理、逐步构建环境的方式都至关重要。
人们不是这样思考的:生成一个东西,再生成一个东西,把它们扔掉,只留下文字提示。大家想要的是建立一套资产,用这种方式把一个世界搭建起来。所以,通过空间上下文机制和其他能力,我们希望提供这种层次的控制和精度,以及接收不同输入模态的能力。

目前从带位姿的图像开始,未来还想让大家对场景中的元素拥有更多控制,能够编辑、交互。我认为,这会在我们已经看到的领域中释放更多用途,也会扩展到任何需要创建现实空间的虚拟副本,或者预先想象一个将要建造的空间的地方。比如建筑设计和施工。
我曾经和一个给会议搭展台的人聊过。世界上有太多你平时不会想到、但都需要实际制造出来的东西。每一样这样的东西,基本都要经过一个相当费力的虚拟设计阶段。在这个流程中,进入3D软件去操作,是目前最艰难、最耗费人力的环节之一。比如,创意总监、设计总监、建筑师等人,对一个3D设计提出口头反馈、画个草图,或者给出一些很快写下来的意见。把这些反馈重新落实到3D表示里,大概要占掉95%的工作量。
开一次会、收到反馈,回去可能就要改一个星期。因为这些软件已经存在几十年了,却一直没有变得像搭乐高、做陶艺、用手制作东西,或者拿铅笔画草图那样直观。这正是AI能在工作流程中为人们释放巨大价值的地方,无论是创意应用,还是工业、设计或者其他用途。我非常有动力去构建我们模型的不同版本,服务这些用户。
主持人:我能理解它怎样帮助创意工作者,因为Marble已经做到了,也能理解它怎样延伸到设计、建筑这些领域。但李飞飞,你们收购了一家机器人公司。
李飞飞: 对。实际上,Atlas是这块拼图的重要部分。我们收购的这家公司,原来叫SceniX,它的关键技术是一套从现实到仿真,再从仿真到现实的系统,也就是real-to-sim和sim-to-real。
在机器人场景下,这意味着什么?比如你想训练一只机械臂,让它学会在工业环境里进行布线。首先需要大量数据,训练一个能完成这些布线操作的机器人策略,然后要评估这个策略表现得好不好,最后再把机器人部署到实际的布线环境里。

为了做训练,这家公司,也就是我们现在的机器人团队,过去做的正是Ben刚才说的稠密重建。先拍摄一个场景,再尝试把环境重建出来。这个过程非常痛苦,费时费力,严重限制了机器人仿真、从现实到仿真的推进速度。
Atlas正是这方面的下一代技术。这不只适用于机器人布线之类的任务。我们应该把视野拉大,认识到机器人领域目前最大的问题其实是数据;有一天,最大的问题也许会是芯片,但现在是数据。因为收集机器人所操作的现实世界数据非常困难。
而且,你不只是要收集布线、洗碗或者其他场景的数据,还有一个非常重要的步骤,叫随机化。你需要拿同一个环境,对其中的条件进行随机化。电缆不能总是只朝这个方向弯,也可能朝另一个方向弯;盒子的大小、颜色、盖子都可能不同,也可能出现在场景的不同位置。
因此,除了从互联网上拿到其他数据,你还必须经过从现实到仿真的过程,才能获得足够多这样的数据。Atlas会极大地帮助这个过程。这还只是第一部分,是满足当前技术条件下机器人的需求,因为现在我们还没有一个足够稳健、可用于机器人的前沿基础模型。但Atlas本身是一个多模态模型,能接收不同种类的输入,也能生成不同种类的输出。
完全可以想象,下一步是让它接收动态数据。这样就能真正开始连接动作规划、机器人,以及Atlas的输出,弥合它们之间的差距;这已经在我们的路线图上。
主持人:你刚才是不是也想说点什么?
Justin:对,我想说,训练机器人策略,与我们以前见过的几乎所有其他AI应用,都有一个根本区别。生成一段代码、一张图像或者一段视频,模型本质上是在创造一件作品。这样的作品有很多样本,你可以去网上或者其他地方收集。
机器人策略则有根本不同。它不是产出一个静态的东西,而是一套要走进世界、采取行动、尝试达成目标的策略。世界并不总会按照你的预期作出反应,意料之外的事情一定会发生。所以,机器人策略从根本上说,是一个身处现实世界、与现实世界交互的智能体,在这个过程中会发生各种情况。
非常关键的一点是:在训练期间,这些策略必须接触到部署时可能出错的各种情况。这就是仿真对机器人如此重要的原因。仿真有两个方向。一个是经典仿真:你选一个喜欢的物理引擎,作为人类设计者发挥想象,设想完成这个任务时所有可能发生的情境,再编写显式代码,把它们一一建模。这是一条有意思的路线,编程智能体也会极大地增强它。
但还有另一条路线,就是更加数据驱动的仿真。我们能不能有一个学习出来的模型,理解环境、理解世界会怎样响应动作,也理解世界有时会作出意料之外的反应?我们能不能尽量用更多数据训练神经模拟器,再把这些学习出来的神经模拟器作为仿真环境,用来训练机器人策略?这是Atlas未来一个非常有意思的方向。
但事情还不止于此。一旦有了这样一个学习出来的模拟器,它的脑海里已经理解了这个世界,也知道世界会如何响应动作。那么,为什么不能让模拟器本身成为规划器呢?
这正是我们围绕世界模型及其通用性所坚持的核心判断。有一些核心的东西是模型应该理解的:怎样生成世界,怎样模拟世界,以及世界在不同情境中会如何呈现。理解世界会如何响应某个动作,与想象为了让世界作出某种特定反应、我应该采取什么动作,这两件事是高度相关的。

绕不开的问题,视频模型与世界模型
主持人:我给一位这个领域的专家发消息,问他怎么看这次发布。他也说非常棒、非常惊艳,但还需要更多动态。至少对于机器人来说,乃至更一般的情况,一个会动的世界似乎更理想。能不能聊聊这一点,再谈谈其他你们愿意分享、也觉得值得讨论的未来方向?
Justin:我们确实已经有初步动态了。这一点大家可能没有充分意识到,我们在博客里也没有特别强调:之前的Marble世界模型,本质上是静态的。它根本无法处理任何动态,这个限制写在模型架构里,也写在训练方式里。整套东西从根本上就是静态的。
在Marble之后,我们已经知道这是个大问题,并且已经在Atlas里解决了。Atlas的架构从根本上就支持动态,它的训练数据里也有动态;仔细看我们已经发布的某些视频,你会发现画面里其实有一点运动。
李飞飞:对,波浪,水面的波浪。
Justin:对,有些例子里水面有波浪,还有一些生成的空中视角里,能看到小汽车在移动。所以,动态其实已经存在于这个模型中了。
主持人:不过,如果你想从多个视角重建3D,我感觉动态会带来很大麻烦。这两件事是不是互相冲突?
Justin:不会。我们的一个判断是,如果要做基本的3D重建,你确实希望没有动态,希望建模的是时间精确冻结时、场景的精确视图。但这也正是之前Marble路线的一个问题。你可以尝试寻找完全静态的数据,可这种数据很难大规模扩展,也很难持续获得更多。
我们后来意识到,即使最终想要的是静态输出,得到它的最好办法,实际上也是让模型接触动态。把你能找到的动态内容、静态内容都尽量给它,让模型自己学会如何把动态因素分离出来。
在Atlas的预训练阶段,它其实已经看过大量动态内容。只是针对这次发布的模型检查点,我们做的后训练更多聚焦静态内容,更多关注空间中的移动,而较少关注时间变化。但我相当确定,预训练检查点里已经潜藏了很多动态能力。这也是我们接下来会大幅改进的方向。
我们能走进4D视频吗
主持人:那么Ben,这是不是意味着我们将会得到能走进去、四处探索的4D视频?
李飞飞:你看他们脸上的笑容就知道了。
主持人:我的感觉是,即使你们现在停在这里,接下来只把它做得更大、更快、更好,也几乎可以围绕它建立一个完整行业。它像是一种适用于很多领域的基础原语,哪怕不做别的,也有很大空间。但在你关注的应用里,主要是内容创作、创意、3D这些方面,除了更大、更快以外,还有什么事情让你兴奋?
Ben:我特别想继续推进多模态这一面。不同的控制方式在这里非常关键,我觉得大家,尤其是学术界,还远远没有认识到,为这些模型加入控制条件、把内部能力释放出来,有多重要。
李飞飞:换成通俗的话,就是可编辑性。我觉得可编辑性才是这里的关键。
Ben:对。我们已经在单张图像模型里看到这一点,今年也开始看到视频模型释放出这类能力:像是多轮交互,或者模型能非常直观地理解,我要这个人、这个物体,还要这件事发生。然后,它把这些要求一次整合在一起,不需要你在系统里做大量手工操作,它自己就能理解。
在编辑方面,前沿图像模型已经有点达到这个水平了,但这类能力还没有同样有力地扩展到视频模型和世界模型。我们见过一些非常初级的例子,比如给那些实时模型输入一句话,场景里就出现一只恐龙。但我想把它真正提升到工业级的强度。
难点在于,你要增加控制能力,同时不牺牲模型质量,不然它基本就只是一个聚会上展示的小把戏。没有人会因为你多给了几个可调旋钮,就认真考虑把自己正在用的最先进视频模型换成你的模型,尤其是质量还下降了的话。所以,真正的问题是:怎样维持当前模型输出所建立的高标准,同时加入用户会要求的各种有趣能力?
比如与场景交互、控制布局、控制场景里物体的身份,以及控制时间。沿着这个方向走,控制越复杂、越丰富,就越会打开大量有意思的产品和界面设计空间。我们几乎可以从头重新思考,人们应该怎样与计算机里这些具有持续状态的3D世界交互。
这才是最终目标:获得构建这种系统所需要的全部能力。

主持人:除了更大、更好以外,你还有什么特别期待的新功能想补充吗?
李飞飞:对我来说,还是要回到智能的第一性原理。对于空间、物理空间而言,智能并不是静静坐在那里,只看见或者解释某个东西。它真正要做的,是把看见、体验和交互连接成一个闭环。沿着这条阶梯继续往上走,其实正是Ben刚才说的事情。
Justin:这里有一个很有意思的概念,叫AI完备性。你听说过吗?
主持人:听说过。我听到AI完备性,通常是在LLM的语境里。意思好像是,为了回答最聪明的LLM需要回答的问题,你基本上也得是最聪明的LLM,或者必须解决通用智能。
Justin:不是,我说的是它和图灵完备性的联系。想法是,在经典复杂性理论里,如果一个任务是图灵完备的,你就可以把某一类中的任何问题归约到这一个问题上。所以AI完备性的一种非严格定义就是:有一个基本原语,本身是一项AI任务;如果我能在最广泛、最一般的意义上彻底解决这项任务,就能解决任何智能问题。
LLM的经典例子是,下一个token预测是AI完备的。我记得Ilya举过一个例子:有一本推理小说,模型必须读完整本书,最后一句是,凶手是。然后,请预测下一个token。所以,你基本上可以把任何智能任务都转换成这种形式。显然,人们相信下一个token预测具有AI完备性。
但我们逐渐意识到,Ben今天早些时候也聊到了,Atlas里的新视角预测这个原语,尤其是生成式新视角预测,也具有AI完备性。比如,你可以把电影的所有帧都给它,然后凶手走出来,让它准确预测走出来的是谁。
李飞飞:从演化的视角来看,新视角预测恰好就是演化在让动物移动时,必须解决的问题。大自然给了动物眼睛,却没有给树木眼睛。为什么?因为当你移动时,你就会看到一个新视角。无论把它叫AI完备,还是智能完备,道理都在这里。因此,我们非常坚定地相信,新视角预测与下一个token预测具有同等地位。
主持人: 太棒了。最后,祝贺你们所有人完成了一次如此出色的模型发布,我们非常期待未来的新模型。
完整回看地址:
https://www.youtube.com/watch?v=qn1QDDBnTA0
参考链接:
[1]https://x.com/a16z/status/2095972688200372368
[2]https://x.com/drfeifei/status/2095926761305575826
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