2024年9月26日，北京大学博雅特聘教授、智能学院副院长陈宝权做客才斋讲堂，为听众带来了一场关于物理仿真模拟与具身智能前沿发展的精彩讲座。

　　人类的智能来自于现实生活情境下对所处世界的感知。在此基础上，每个人会形成个性化的认知、决策与行动。这是一个不断训练强化的过程。而在机器智能训练的过程中，则需要创建一个机器生活的世界，在这个世界里机器可以高效、自然地与环境交互。

　　在讲座中，陈宝权教授介绍了三维场景的获取、物理现象的模拟与人体动作的控制等高逼真世界模拟的前沿进展，并强调了创建一个机器生活的数字化世界对于机器智能发展的重要性。

　　陈宝权教授主讲才斋讲堂第262讲

　　陈宝权教授首先以通俗易懂的案例向我们介绍了人类智能的形成过程。他指出，人类智能是在不断的“感知—认知—决策—行动—感知”循环中逐渐积累的。以儿童学习倒水为例，人类在实践中不断强化几何形状感知、提高物理规律认知、掌握运动控制策略等。然而，若将这一过程直接应用于机器智能训练，不但效率低下，而且存在安全隐患，对机器本身以及其他物体造成损害。对此，陈教授提出，需要构建一个机器可以直接与环境交互的“数字（孪生）世界”，实现机器的快速试错和迭代。

　　陈教授详细介绍了三维场景获取、物理现象模拟和人体动作控制、虚实结合等高逼真世界模拟的前沿进展。数字世界需要精确地模拟真实世界复杂场景，以支持机器智能学习不同任务。例如，为了使机器智能学会倒水，数字世界需要具备精确的容器几何形状、准确的流体动态模拟与可控的角色动作。随着三维几何重建技术的发展，包括利用视觉传感技术获取三维点云后进行自动重建，以及无人机航拍、车载扫描设备和机器人主动计算扫描路径等辅助性增益技术手段，几何重建的质量和效率已经大幅提高。目前，陈教授团队正在开展“数字燕园”项目，借助网络平台收集照片，旨在重建具有时空连续性和动态数字化更新优势的四维燕园。他欢迎广大同学在项目网站上传自己拍摄的校园照片，为项目建设提供自己的视角。　　

讲座现场

　　在仿真模拟方面，陈教授讲解了物理动态要素的重要性，包括刚体、可变形固体、薄壳类物体和流体等。他指出，随着计算机图形学的发展，软体机器人可在外磁场作用下进行多种运动，这在医药领域有着广泛的应用，如微型机器人给药。此外，人体运动的仿真模拟也是一个非常关键的要素，包括3D人体重建、骨骼运动迁移、动作风格迁移等。经过训练的数字人角色能够感知外界干扰，生成物理真实的动作反馈，并完成高级控制目标。

　　陈教授还探讨了虚实融合技术，如虚拟/增强现实(VR/AR)设备，它们在真实世界和数字世界之间架起了桥梁。北京冬奥会期间，陈教授主持了“冰雪项目交互式多维度观赛体验技术与系统”项目，应用了虚实融合技术，实现了前所未有的“多视点”观赛效果，让观众沉浸式感受这场从“看得清”到“看得真”的视频转播技术革命。

　　最后，陈教授强调了仿真模拟对具身智能发展的推动作用，并指出这些技术已经广泛应用于真实物理世界。他举例说明了仿真模拟在无人驾驶汽车训练、四足机器人学习等方面的作用，并展望了元宇宙对未来社会的影响。人工智能将像水和电一样，深刻改变我们生活的方方面面。AI已经在多个方面取得辉煌成就，比如在棋类游戏上，人类已远非其对手；在经济发展、社会服务、国防建设和促进科技进步等领域也正在带领深刻的改变。本次讲座不仅展示了人工智能领域的最新进展，也为同学们提供了对于未来技术发展的深刻洞见：在不远的将来，仍有无数种可能等待着我们去探索。讲座在全场的热烈掌声中圆满结束。

撰稿：林凤怡

摄影：姚以升