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用機器的方式,抵達人類未曾到達的因果彼岸。
作者|劉楊楠
編輯|栗子
過去半年,從硅谷到中關村,許多人都試圖通過世界模型在物理世界復刻ChatGPT的傳奇。可物理世界有太多語言無法描述的隱秘變量,例如摩擦力、溫度、光照等等,無不影響著模型對現實世界的理解程度。光靠堆語言或視頻數據和算力,已經不夠用了。
而一筆剛剛落定的融資,將外界目光引向了一位來自加州大學圣地亞哥分校的學者。
6月18日,Aether AI宣布完成約2000萬美元首輪融資,由經緯創投領投,英諾基金、SWC Global、九合創投聯合參投。這家成立不久的AI公司所押注的方向,正是黃碧薇博士在CVPR 2026上拋出的答案——因果世界模型。
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黃碧薇博士(Prof. Biwei Huang),圖片來源:Aether AI
黃碧薇博士(Prof. Biwei Huang)是加州大學圣地亞哥分校(UCSD)助理教授、Aether AI創始人。她有一個看似并不合群的觀察,認為今天所有主流大模型,本質上都只是在學相關性,而非因果性,這會讓模型永遠停留在數據的表層關聯里,無法真正理解世界運行的邏輯。
這個判斷建立在她過往十余年研究基礎上,從上海中科院神經所到德國馬普所(Max Planck Institute)、圖賓根大學,最終進入該領域的開創地CMU,師從多位奠基人Kun Zhang, Clark Glymour, Peter Spirtes,和Bernhard Sch?lkopf。由此,她的研究路徑幾乎貫穿了因果AI從歐洲到美國的完整傳承。
博士畢業那年,黃碧薇迎面撞上了ChatGPT掀起的LLM浪潮。盡管身處AI前沿研究多年,她對LLM并非一無所知,但ChatGPT在自然語言任務上的驚人效果,還是給她帶來了巨大沖擊。“方法明明非常簡單粗暴,但效果確實很好。”她回憶道,“那時候我才意識到,即使在小數據上挖盡所有信息,也比不上在大數據上做一次簡單的挖掘。”
沖擊過后,她迅速冷靜,開始重新審視前行方向。
黃碧薇系統回望過去30年的AI演變,從中拎出兩條清晰的主線:一是模型規模從小到大的躍遷,二是抽象深度從相關性到因果性的遞進。
具體來看,90年代初,基于相關性的小模型研究成為主流;2010年前后,她和CMU的導師們用小模型的成熟算法將因果發現推向了新的高度,開創了以因果為核心的小模型時代;而ChatGPT的橫空出世,則驗證了“大數據+大模型”在相關性路徑上的工程可行性。
她敏銳發現,模型規模和抽象深度并非天然綁定。相關性小模型時代積累的算法方法論,恰恰可以為她們的因果發現研究提供扎實的工具箱。如今在大模型時代,她能否將自己和導師的歷史成就再推上一個新臺階?
黃碧薇決定順勢而為。博士畢業后,她加入UCSD擔任助理教授,開啟獨立研究。她的目標很明確:把LLM的Scaling law和小模型時代幾近完美的因果算法相結合,讓模型在保持規模的同時,真正學到物理世界的因果結構。
這一次,擋在黃碧薇面前的是一片尚未開墾的荒原,她身后站著無數曾在前方引路的AI先驅們,推著她在因果AI和LLM交界的空白地帶,開辟一個全新的戰場。
1.“結構即智能”
Scaling Law的裂痕,不止于表層的算力和數據瓶頸,更指向一個根本質疑:LLM的智能,到底是理解世界,還是機械記憶?
早在2024年,哈佛研究員Keyon Vafa的一篇論文對此已有印證。他通過實驗發現,AI在學習數百萬條導航指令后,能畫出準確率高達99%的曼哈頓路線,地圖上卻憑空多出一條穿中央公園的路——Vafa指出,這是由于AI只是死記硬背零散路線的經驗法則,并未對城市道路形成真正的認知地圖。
這個結果直指今天LLM的本質困境:它能復現訓練語料中的因果表述,卻并不真正理解因果,本質上只是“鸚鵡學舌”。
根源在于Transformer和Scaling Law的內在局限。
Transformer的核心是注意力機制,學習的本質是token共現概率。它能預測A之后大概率是B,卻學不會“因為A,所以B”背后的因果關系。按圖靈獎得主Judea Pearl的“因果階梯”劃分,模型始終被鎖在最底層的“關聯”層級,無法觸及“干預”與“反事實”。
那為什么LLM有時會表現出“懂得因果”的假象?Scaling Law起了關鍵作用。訓練語料中大量“因為/所以”句式被模型靠規模記憶下來,但對于語料中未明確點明的因果關系,模型自然無從學習。
此前一項研究則表明,GPT-4在判斷國際象棋合法開局時準確率接近90%,但當規則被輕微修改,將騎士與主教交換初始位置——這個反事實情景在訓練數據中極為罕見,模型準確率便驟降至約54%,幾乎等于隨機猜測。
這恰恰暴露了Scaling Law背后“壓縮即智能”理念的短板。黃碧薇并不否認這一理論對LLM的里程碑式引導,但在她看來,更準確的表述應是:結構即智能。
LLM的黑箱式壓縮記住了海量token的共現模式,卻沒能把知識組織成可遷移、可干預的因果結構。一旦規則改變,便無能為力。
這種局限也直接導致了LLM的“幻覺”。比如,當“西雅圖”和“華盛頓州”在語料中高頻共現,GPT-3就傾向于把西雅圖當作首府,這是相關性學習的典型陷阱。
相反,因果模型則理解數據背后的生成機制,知道答案是如何推導出來的,因此具備更強的可控性和可解釋性。
因此,黃碧薇認為,只有經過結構化組織的信息,才能真正具備信息量,進而產生智能。換句話說,結構化的壓縮,才是智能。
這一判斷正在成為越來越多人的共識。DeepSeek-R1僅靠強化學習就讓模型自行“頓悟”出因果推理能力;去年Ilya Sutskever公開斷言Scaling Law即將觸頂,AI行業必須從“資源競賽”重返“范式創新”。
種種信號指向同一個事實。智能的邊界,正從數據規模轉向因果理解與泛化深度。
在「甲子光年」看來,這意味著AI競爭的核心邏輯正在發生根本性的位移。
過去三年,大模型賽道比拼的是“誰能拿到更多的數據、買到更多的顯卡”。而在具身智能、科學發現等更復雜的領域,誰能率先構建出因果結構,讓模型真正理解物理世界,誰就能在下一代AI競賽中搶占身位。
2.拆解Aether AI的“因果大腦”
就像LLM是“壓縮即智能”的代表路線一樣,“結構即智能”也需要一個具體的模型范式來完成從理論到產業的跨越。
目前,隨著越來越多企業開始向世界模型靠攏,“世界模型”的概念邊界也越發模糊。視頻生成模型、3D重建模型,甚至連能聊天的語言模型都被包裝成世界模型。
回歸技術本質,黃碧薇的答案是因果世界模型,她認為,實現真正的世界模型道路,至少需要跨越三個臺階:表象生成、空間建模和因果想象。
第一層是表象生成,以 Sora 為代表,畫面逼真但經不起物理推敲,杯子碎了可以復原,手穿過桌子不會變形。
第二層是空間建模,以李飛飛提出的空間智能為代表。它進一步理解三維空間、物體位置和幾何關系,知道“杯子在桌子上”,但如果缺少時間演化和動作后果預測,仍未必知道“推一下杯子會掉下去”。
第三層是因果想象。模型只有學到物理世界背后的因果結構,才能預測干預后的結果,并進行反事實推理。這也是機器人走向開放環境、長程任務和自主泛化的關鍵。
在這個遞推框架之外,Yann LeCun提出的JEPA是另一條值得關注的路線。JEPA去掉了像素空間的解碼器,通過過濾高頻噪聲來縮小模型尺寸。
黃碧薇認可這個思路的價值,但指出了兩個問題。
一方面,去掉解碼器雖然過濾了噪聲,也同時丟掉了機械手與物體接觸的瞬間、摩擦力變化這類非常細節的信息。這些細節對視頻生成無關緊要,但對機器人操作卻是精確控制的關鍵。另一方面,JEPA沒有在隱空間里顯式學習因果變量和因果結構。它跳過了渲染,直接進入某種抽象表征,但離真正的“想象”還有距離。
這幾條路線的共同問題是,都沒有真正觸及物理世界的因果機制。
于是,黃碧薇將傳統因果發現的方法論,包括從觀測數據中自動抽取隱變量、識別因果方向、學習因果動力學,與大模型的海量數據處理能力結合起來,打造了讓模型真正具備“想象”能力的因果世界模型新范式。
她認為,因果世界模型必須具備三個特征。
一是結構化隱表征,讓模型從視頻和傳感器信號里學習背后的因果變量,而不是停留在token層面。在黃碧薇看來,觀測到的變量往往不是真正的因果變量,必須深入到隱空間去學習。
二是因果結構,理解這些因果變量之間是怎么相互影響的。第一層回答“有哪些重要的東西”,第二層回答“它們之間是什么關系”。
三是因果動力學,掌握系統如何隨時間演化,以及動作如何驅動狀態變化。學到了真正的因果變量、因果結構和動力學,預測下一個狀態就是自然而然的結果。
這套框架的增益直接體現在模型的泛化性和數據效率上。“假設有100個變量,傳統方法在新環境中需要重新估計全部聯合分布,但從因果角度看,可能只有兩個變量的因果機制發生了變化,只需少量數據就能更新相應參數。”黃碧薇解釋道。
這正是因果世界模型能用更高數據效率實現更強泛化性的根源。黃碧薇透露,團隊目前僅用50條數據,就讓一些開源模型在特定操作任務上的表現大幅提升。
但更高的數據效率并不意味著因果世界模型的訓練不需要大數據。恰恰相反,因果世界模型同樣建立在海量數據之上,只是處理方式不同。
Aether AI的因果世界模型無需人工標注因果結構,而是采用self-supervised learning和課程學習的方式,先喂簡單干凈的數據,再逐步增加難度,讓光照、場景等因素自然變化。核心邏輯是在因果結構與某種統計性質之間建立一對一的映射,使模型能從統計性質反推因果結構,實現自監督學習。
然而,一個完整的智能系統不能只有世界模型。要完成復雜任務,必須有一個高層的智能體系統負責規劃與決策,同時底層架構也需要從根上支持因果推理。
基于這一思路,Aether AI搭建了一個四層架構的“因果大腦”。
第一層是因果驅動的智能體系統,具備因果規劃、歸因、記憶,能反思上次任務為何失敗,并據此調整策略。
第二層是因果世界模型。作為系統的認知核心,這一層負責理解物理世界的運行規律。它接收上層傳來的子任務,在內部模擬“如果這樣做,世界會怎樣變化”,然后生成精確的任務指令,驅動上層的智能體系統。
第三層是模塊化架構,目標是實現對人腦功能分區的工程模擬。
黃碧薇指出,當前混合專家模型(MoE)有一個普遍問題,就是專家模型之間功能高度重疊,往往只有一兩個在真正干活,沒有實現功能解耦。Aether AI希望實現像樂高積木一樣功能獨立的模塊化架構,不同模塊可拆可換,不互相糾纏。
第四層是Causation Transformer,在保持其可擴展性的前提下,加入對時間延遲、瞬時關系以及隱因子影響的建模能力,讓底層從學習“相關性”升級為學習“因果性”。
這四層并非同步實現。黃碧薇的推進策略是,先在一二層跑通因果泛化,再逐步推進至三四層,后者所需的算力規模將提升一個數量級。她不避諱這一梯度,但強調每一步都在為最終的因果大模型積累經驗、數據與工程能力。
而近期階段性的落地切口,她選擇了當前最具想象力、市場反響也最熱烈的場景——具身智能。
3.機器人為什么要“懂因果”?
之所以選擇在具身智能落地,Aether AI并非是為了追逐熱點。
從技術層面看,具身領域的數據相對規整。比如今年熱度很高的Ego-Centric數據可以低成本大規模采集,普通人戴上攝像頭做家務就能收集,遠比依賴遙操數據容易規模化。仿真數據則能任意生成真實世界中很難采集的長尾場景和失敗案例。
在AetherAI的數據規劃中,仿真數據約占60%,第一人稱數據約占30%,遙操僅占10%。
這與當下VLA路線大量依賴遙操數據堆量的思路截然不同。遙操數據采集成本高且難以scale,而且只能覆蓋簡單短程的成功任務,無法模擬杯子摔落等失敗場景。Aether AI用更少的遙操、更多的結構化數據,反而能讓模型學到更底層的物理規律,這正是因果范式數據效率更高的根源。
從市場層面看,具身智能下游的機器人廠商對“懂因果”的大腦需求旺盛。黃碧薇透露,已經有不少國內外機器人本體廠商表示,希望找到一個真正能理解物理世界的智能核心。
這些需求背后都是真實的落地瓶頸。2025年,機器人流暢完成各種操作的demo層出不窮,但背后是大量針對性的訓練數據和精心的場景約束。一旦零件位置偏移幾厘米或光照條件改變,機器人的表現就會斷崖式下滑。
這些瓶頸追溯到技術源頭,同樣是由LLM范式的局限性導致的。“要讓相關性模型做好復雜任務,必須同時滿足數據足夠多且模型足夠大、訓練數據覆蓋現實中所有可能情況。這在開放的物理世界幾乎不可能成立。”她說。
因果世界模型恰恰能從底層解決三個核心問題。
第一,在相同形態、不同規格的硬件本體之間實現跨本體泛化。例如,不同尺寸的夾爪或機械臂之間可以直接零樣本遷移,從夾爪到靈巧手則需要引入少量數據微調即可跨本體遷移。對機器人廠商而言,這意味著無需為每一款硬件重新訓練大腦,部署成本大幅降低。
第二,顯著提升跨任務、跨環境的泛化能力。 傳統機器人模型依賴大量場景數據,任務、物體或環境稍有變化,性能就容易下降。因果世界模型則學習“動作—物體—環境—結果”之間的本質因果關系,使機器人在新任務、新場景和新物體組合下,也能推斷合理動作,具備更強的開放環境泛化能力。
第三,長程任務的理解與執行能力大幅提升。黃碧薇用一個具體場景來闡述:機器人被告知朋友要過來,它需要理解隱含意圖是整理客廳、準備茶水。整理時發現桌上有私人賬單和書,賬單要放抽屜里,書要規整好;沏茶時要根據客人喜好準備杯子。在這個場景中,智能體系統負責高層任務規劃,因果世界模型負責具體操作生成。
在「甲子光年」看來,這正是具身智能最值得期待的突破方向。過去兩三年,行業大部分精力花在了數據采集和仿真渲染上,但讓機器人像人一樣舉一反三的底層架構始終缺位。因果世界模型如果能在明年跑通,很可能成為具身智能的ChatGPT時刻。
按照黃碧薇的規劃,Aether AI將在今年下半年發布第一版demo,展示機器人的長程推理與跨任務泛化能力。
對于因果范式下的具身智能,黃碧薇預計,明年初,機器人有望在操作任務上迎來“GPT 3.0時刻”,具備較好的泛化性能、非常高的成功率,以及長程任務能力;到明年下半年,結合移動與操作,機器人可以在開放環境中自由探索,達到“GPT 3.5時刻”,通過強化學習實現終身學習(lifelong learning),自己完成從未見過的新任務。
“明年下半年,公司計劃推出具備自我探索能力的版本,讓機器人在開放環境中通過強化學習不斷更新策略。”黃碧薇透露。
4.“我們已經站在黎明前夕”
不過,具身只是第一站。
“我希望像OpenAI引爆LLM范式一樣,將Aether AI打造成引爆因果AI范式的里程碑式角色。”黃碧薇直言。
但她強調,Aether AI的自我定位首先是一個前沿實驗室(Frontier Lab),核心使命是打造以因果智能為底層的通用模型主干(backbone)。具身智能只是驗證模型能力的第一個錨點,未來這套架構還將向生物、金融等更復雜的領域延伸,但公司不會成為一個純粹應用驅動的商業組織。
只是,因果AI的發展之路,或許比深度學習更為崎嶇。其理論門檻極高,需要研究者具備多年理論、數學與統計的深厚積累,上手難度大,遠不如深度學習那般容易吸引大批研究者涌入。
與此同時,學術圈長期以來更偏愛理論探索,對產業化工作的重視相對不足,這種“重理論、輕應用”的文化慣性,使得因果AI的成果長期停留在論文層面。兩重因素疊加之下,真正精通因果AI的人才極為稀缺,且大部分仍留在學術界,難以向產業界擴散。
不過,理論壁壘深,意味著技術本身就具備短期內無法復制的護城河;人才稀缺,則更能發揮黃碧薇以及團隊在因果AI領域深耕多年的先發優勢;文化慣性存在,意味著缺少一個“把因果AI帶出象牙塔”的關鍵角色。Aether AI就是要扮演這個角色。
黃碧薇反復強調一個觀點:人并不擅長發現因果關系。某種程度上,人類大腦是很容易被“相關性”欺騙的,正因如此才會產生“額頭大的人更聰明”這類誤解。
而AI,理論上應該比人腦更容易學習因果關系,因為它可以更深地挖掘統計數據背后潛藏的因果結構,不受人類認知偏見的限制。
這或許是因果AI最迷人的地方。它試圖走一條人類未曾走完的路,嘗試用機器的方式,抵達因果理解的彼岸。
“我覺得我們離這一天很快了,已經站在黎明前夕了。”黃碧薇說。
(封面圖來源:AI生成)
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