世界模型凭什么把自动驾驶、机器人和视频生成串成一条线?

2018 年,Ha 与 Schmidhuber 的 World Models 论文让一个 RNN 在梦里跑马里奥:模型自己做梦、自己在梦里训练策略,醒来照样会开车。2026 年,各大厂把「世界模型」当招牌,说视频扩散底座能预演整条街的未来。同一个词横跨八年,从几十兆参数的小循环网络一路用到百亿参数的视频底座。世界模型到底是一个具体的模型,还是一整类做法的总称?自动驾驶、机器人操作、长视频生成,三个看起来毫不相干的领域,怎么都被这个词罩住了?

这篇专题想给你一张地图,而不是某个工作的解读。2026 年 9 月,蒋理(Li Jiang,香港中文大学深圳 / 深圳圆周率研究院)在一场研究 talk《World Models for Spatial Intelligence: From Policy Learning to Data Generation》里,用一张两分框架把整个方向组织了一遍,并沿两条分支安放了六个代表工作:DriveX、DriveWAM、GeoPredict、LIVE、MemoryForcing、SymphoMotion。我们把 talk 的坐标系讲清楚,把这六个工作放回各自的格子里,最后你会看到两条分支在「合成数据回灌策略」处汇成一个闭环,这正是 talk 标题里「从策略学习到数据生成」那句箭头真正想说的东西。Li Jiang Talk

第一章 世界模型是一个模型,还是一整个研究方向?

内部模拟器:维护世界状态,预测它怎么演化

先给一个最朴素的定义。世界模型(world model)是机器内部对「世界如何演化」的模拟:机器维护的不只是当前这一张画面,而是一串随时间演化的世界状态(world states),并且要预测这串状态接下来怎么变。这里的关键不是「预测得准」,而是「机器手里有一串状态、而不是一张图」。这个「状态序列 + 时间箭头」的意象,是理解后面所有工作的地基,因为之后六个工作的差别,全部可以归结为「在哪个空间里维护和预测这串状态」。Li Jiang Talk

这个结构,游戏玩家会觉得眼熟。游戏引擎每一帧都持有世界状态,比如玩家的位置和速度,然后按写死的物理规则把它推进到下一帧。世界模型做的事一模一样:持有状态、推进状态。差别只在推进方式:引擎的推进是程序员写死的规则,世界模型的推进是训练学出来的预测,预测错了,未来就偏了。所以世界模型的本质是一台预演未来的内部模拟器,形态千差万别,但都在做同一件事。

在隐空间预测,还是把未来画成像素?

经典出处把这个定义钉得很结实。Ha 与 Schmidhuber 2018 年那篇 World Models 把它写成一句话:以无监督方式训练出一个「压缩的时空表征」,再把这个表征喂给一个紧凑策略,模型甚至可以在自己幻觉出来的梦里完成整个训练。两个锚点概念都在:世界状态被压缩成表征,以及预测表征如何演化,供 agent 规划行动,这正是「内部模拟器」直觉的出处。V-JEPA 2

LeCun 在 2022 年的 JEPA 框架里补上了关键一刀:与其预测像素,不如预测表征。理由很实际:一片叶子在颤、一丛草在晃,这些可预测但无关紧要的细节,对决策都是噪声。在隐空间里预测未来,是比重建像素更有用的归纳偏置。JEPA 家族因此把「预演未来」从像素空间搬进了表征空间。

2025 年 6 月,Meta FAIR 发布的 V-JEPA 2 是这条路线今天的旗舰实例。它在超过一百万小时的互联网视频上用掩码去噪目标预训练:视频帧被切成 patch、随机遮掉一部分,编码器和 predictor 在表征空间回归被遮 patch 的表示,完全不生成像素。之后冻结编码器,只用 62 小时未标注的机器人轨迹数据,后训练出一个动作条件预测器 V-JEPA 2-AC,零样本部署到两个实验室的 Franka 机械臂上做抓取和拣放规划。V-JEPA 2

图注:V-JEPA 2 的两阶段结构。左面板是掩码去噪预训练:视频切成 patch token、遮掉一部分,编码器与 predictor 在表征空间回归被遮 patch,用 EMA 目标编码器算 L1 损失,全程不生成像素。右面板是冻结编码器后加一个吃动作条件(过去帧、动作、末端执行器状态)的 block-causal predictor,桥接规划。这就是「在隐空间预测未来、不生成像素」的长相。V-JEPA 2

到这里第一块拼图就位了。世界模型不是一个具体网络,而是一类研究范式:任何「维护世界状态 + 预测其演化」的模型,都可以挂这个名字。问题是,这套范式宽到几乎什么都装得下:DriveX 在鸟瞰网格里预演未来,SymphoMotion 在像素里画视频,内部结构八竿子打不着,凭什么共享同一个名字?这正是下一章要解决的事。

第二章 六个差别巨大的方向,凭什么共享同一个名字?

第一条轴:在哪预演未来

talk 给出的第一条分界线,是「在哪里预演未来」。一边是隐空间表征学习器(representation learner):把观测压缩成 latent 表征,再在表征空间内部预测未来,不生成像素,DriveX 是这一极的代表。另一边是观测空间场景生成器(scene generator):直接把未来画成像素或视频帧,剩下五个工作全在这一极。这条轴翻译成人话就是:你预演未来的时候,手里拿的是一份「压缩的摘要」,还是一台「能出画面的放映机」。

你多半已经在 diffusion 模型里见过同一道分界。latent diffusion 在压缩的 latent 空间里做去噪,而不是在原始像素上做,这就是「隐空间 vs 观测空间」的同一道墙。把这道墙套到世界模型上,全场的六个工作一次摆开:

工作归属极一句话身份
DriveX隐空间自动驾驶的隐空间世界模型,在 BEV(鸟瞰视角网格)里预演未来
DriveWAM观测空间基于视频生成底座,让未来观测与动作共同演化
GeoPredict观测空间机器人侧:VLA 加上未来关键点轨迹与 3D 高斯几何预测
LIVE观测空间长视频生成,用循环一致性驯服误差累积
MemoryForcing观测空间给视频世界模型装上时空记忆,保持长程场景一致
SymphoMotion观测空间联合控制相机与物体运动,保持几何一致

这张表是 talk 框架的本体,值得记住:六个工作不是六个孤立的系统,而是这条轴上的六个坐标点。五个工作挤在观测空间这一极,恰恰说明「把未来画出来」是当前主流,只有 DriveX 逆流走了隐空间路线。Li Jiang Talk

两端各放一个锚点

光靠 talk 一家之言还不够,我们在轴的两端各放一个外部锚点,让它落地。

隐空间这一极,上一章已经见过:V-JEPA 2 就是今天隐空间世界模型的旗舰,在表征里预测未来、不碰像素。观测空间这一极,放自动驾驶域的第一个工业标志工作:Wayve 2023 年发布的 GAIA-1。它把视频、文本、动作三种模态 tokenize 后,喂给一个自回归 Transformer 世界模型预测下一组图像 token,最后用 3D U-Net 视频扩散解码器把 token 像素化回视频,世界模型本体 6.5B 参数,用了 4700 小时英国驾驶数据。GAIA-1 的意义不在参数,而在于它定义了「像素路线」的存在:之后的场景生成器,无论叫 DriveWAM 还是 LIVE,都从这条路起步。GAIA-1

图注:GAIA-1 的三段式架构:左侧 video / text / action 三种输入各自 tokenize,中间是预测下一图像 token 的自回归 Transformer 世界模型,右侧 3D U-Net 视频扩散解码器把 token 还原成像素,时间分辨率从 6.25Hz 上采样回 25Hz。这条「画像素」的流水线,就是观测空间场景生成器的标准长相。GAIA-1

到这儿,轴的两端各有了一面旗:左边 V-JEPA 2,右边 GAIA-1,中间是 talk 的六个坐标点。

这不是 talk 一家之言

还担心这条轴是 talk 自说自话?2026 年 5 月,Zidan 等 26 位作者发布了一篇世界模型全景综述,同样以「世界模型是学习环境结构与动力学的内部模拟器」为锚,用架构、方法论家族、推理策略、应用域四条轴把整片文献重新组织了一遍,历史时间线从 1974 年一路铺到 PlaNet、Dreamer、MuZero、Sora、Cosmos、Genie。外部综述也在用类似的方式切同一片文献,说明这条坐标系不是某一个人的偏好。Zidan et al.

图注:综述的总览图把世界模型文献切成三段并排展示:左侧是「隐式表征 × 未来预测」的概念分类,中部是 1974 到 2024 的里程碑时间线,右侧是机器人、社会仿真、自动驾驶等应用域部署。组织方式与 talk 不同,但切的都是同一片地。

不过有一件事要讲清楚:这篇综述提交于 2026 年 5 月末,只覆盖到那时的文献:DriveWAM 与之几乎同期、覆盖不完整;而 UNIVERSE、OmniDreams 发布于综述之后,物理上不在它视野里。所以它只能当坐标系的外部旁证,不能当最近进展的清单。看完这章你会问:就算隐空间和观测空间分得开,观测空间这一极里挤着五个工作,从驾驶到机器人到视频生成,凭什么也归成一类?答案在下一章:它们不是按长相归类的,是按「预演给谁用」归类的。

第三章 同一台「生成未来」的机器,为什么会有两种用途?

第二条轴:预演给谁用

talk 在场景生成器这一极上又切了一刀,这一刀切的是用途:预演出的未来,给谁用?一类是喂给感知与策略学习(perception、planning):生成器产出的未来画面,被下游的规划器或动作模型直接消费,DriveWAM 和 GeoPredict 在这一侧。另一类是用于数据生成:生成器的输出就是训练数据本身,或者接进闭环仿真器去训练和评估策略,LIVE、MemoryForcing、SymphoMotion 在这一侧。翻译成人话:同一台能画未来的机器,一种是给决策当「彩排」,一种是给模型当「教材」。Li Jiang Talk

把两条轴叠起来,就得到整场的 2×2 坐标系:

策略学习(给决策当彩排)数据生成(给模型当教材)
隐空间DriveX(暂空)
观测空间DriveWAM、GeoPredictLIVE、MemoryForcing、SymphoMotion

六个工作全部落位,没有一个悬空。这张 2×2 表是整篇最该带走的东西:往后读到任何一个「世界模型」的新工作,先问两句话,它在哪个空间预演未来、它预演给谁用,基本就能把它放进坐标系。隐空间 × 数据生成至今是空的,这个空白本身也值得留意。

策略学习一侧的最小常识:VLA 是什么

要给策略学习分支铺路,得先交代 VLA 这个绕不开的术语。VLA 是视觉-语言-动作模型(Vision-Language-Action):处理视觉和语言输入、输出机器人动作的模型,名字由 RT-2 那篇论文提出。它站在视觉语言模型(VLM)底座上,代表工作有 RT-2、OpenVLA、Octo、π0。VLA 的优势来自底座预训练的知识:语义推理、指令跟随、零样本泛化都很强;短板同样明显:对稠密空间布局和时间因果(未来会怎么演化)的建模偏弱。VLA Survey

图注:VLA 综述的开场复合图。左侧是具身 AI 概念集合的 Venn 图,标出 VLA 与 LLM、VLM 的包含关系;右侧是从单模态 CV / NLP / RL 演进到 RT-2 / OpenVLA / Octo / π0 时代的时间线。记住一句话即可:VLA 是长于语义、短于空间与时间的策略模型。VLA Survey

VLA「强语义、弱空间时间」这个短板不是随便提的,它是下一章路线之争的引信。而有了这一侧的常识,问题立刻冒出来:策略学习分支内部,是怎么一步步从打地基的 DriveX 走到今天的 DriveWAM 的?中间又为什么吵起来?

第四章 从 DriveX 到 DriveWAM,策略世界模型为什么要换底座?

三步演进:自己学 → 吃基础模型 → 让未来和动作一起演化

策略学习分支的演进,可以串成一根三步的链。

第一步是 DriveX。它是 talk 里隐空间路线的代表:从大规模驾驶视频里自监督学习,在 BEV(鸟瞰视角网格)隐空间里学出可泛化的世界知识与动力学。问题在 talk 里摆得很直白:DriveX 是从驾驶数据本身训练的,没有吃到大规模基础模型的通用知识。于是第二步来了,路线之争。

吵的是「策略模型下面垫哪个基础模型」。一边是 VLA 路线,垫 VLM 底座,强语义、弱空间和时间的因果;一边是 WAM 路线,全称 World Action Model,垫大规模视频生成模型,而视频生成底座天生自带时间动态先验,预演未来几乎不用额外学。第三步,DriveWAM 把 WAM 路线落地到自动驾驶:让「未来观测」和「动作」共同演化。它的场景演化驾驶引导、选择性 KV 记忆这些机制细节,在《自动驾驶世界模型第二代:DriveWAM 与 VLA/WAM 路线之争》一篇里展开。GeoPredict 又把同样的思想搬到机器人侧:在 VLA 上长出未来眼,预测未来关键点轨迹和 3D 高斯几何,训练完推理时不增加负担。这只「未来眼」怎么长出来的,见《机器人操作的世界模型:GeoPredict 让 VLA 长出「未来眼」》。Li Jiang Talk

近 12 个月:WAM 不是孤例

DriveWAM 不是一个人在战斗。近 12 个月里,同一 WAM 方向出现了两种实现路径,正好可以拿来对照。

DriveLaW(CVPR 2026,华中科技大学 + 小米汽车)走的是级联路线:一个强大的视频生成 DiT 先学出隐世界表征,再把这份 latent 直接喂给一个轻量的 Action DiT 去预测未来轨迹,两个模块共享同一隐空间。DriveLaW

图注:DriveLaW 的级联结构。左侧 DriveLaW-Video 把历史帧经时空 VAE 和 Video DiT 栈产出隐世界表征,右侧轻量 Action DiT 以这份隐表征为条件预测未来轨迹,底部用真实轨迹监督。两个模块共享同一隐空间,这是「级联」路线的代表长相。DriveLaW

UNIVERSE(2026 年 7 月,Twente / 小米汽车 / Cambridge / Bath)走的是另一条路:不拆模块,用单一 DiT 同时去噪未来视频 latent 和自车轨迹 token,中间用一块可见性 mask 阻断未来视频与未来轨迹互相偷看,但保留共享的历史上下文。级联 vs 联合,两种实现路径正好说明 WAM 是一个正在快速展开的方向,而不是 DriveWAM 一个孤例。UNIVERSE

图注:UNIVERSE 的联合结构。历史观测、自车速度与语言指令编码成条件 token 流,中间一个统一 DiT 同时去噪未来视频与轨迹两路,中部 mask 让未来视频与未来轨迹互不可见,右侧可输出仅轨迹 / 仅视频 / 联合三种 rollout。与 DriveLaW 的级联形成「同一方向、两种接法」的对照。UNIVERSE

到这儿,策略学习分支走完了:从「自己学」到「吃基础模型」再到「让未来和动作一起演化」,DriveWAM 是今天的落点,机器人侧还长出了 GeoPredict 这样的变体。策略学会学了,下一个问题就轮到它的粮草:训练策略的数据从哪来?让机器自己滚视频、滚出能用的数据,最难的地方又在哪里?这就是数据生成分支的战场。

第五章 让机器自己滚视频,最难的是哪两个问题?

误差累积:为什么是公认难题

数据生成分支要解决的头号问题,是误差累积(error accumulation)。自回归生成长视频时,训练阶段每一步都喂真实的历史帧作上下文,推理时却只能拿模型自己上一轮滚出来的帧当上下文。训练分布的输入和推理分布的输入不是一回事,误差就顺着时间轴越滚越大。

如果你熟悉语言模型,这个现象几乎是同一个:LLM 训练时喂真实前文,生成时吃自己上一轮的输出,一旦生成错了一个词,后面全在错误上继续搭。视频生成只是把这种错位放到连续信号上,逐帧放大得更凶。研究者们绕着这个问题转了十几年,三个历史方案轮番上阵:Diffusion Forcing

第一,Teacher Forcing:训练时每一步都喂真值上下文,等于假设推理时也有真值可看,推理时这个假设立刻不成立。第二,Full-Sequence Diffusion:用非因果架构给整段视频加同样的噪声、整段同时去噪,但早期帧的一点点不确定性,本该在后期帧上放大的信息被平均化掉了。第三,Diffusion Forcing:把假设弱化到每个 token 独立采样噪声等级,把时间轴和噪声轴拼进同一张图里,把前两者收成边界特例。三者输在同一个地方:训练时的输入分布,不等于推理 rollout 时的输入分布,误差没被真正对齐。

图注:三种历史方案长什么样,横排方块代表一段 token 序列。(a) Teacher Forcing:过去 token 清晰、当前 token 是预测目标;(b) Full-Sequence Diffusion:所有 token 被同一噪声等级覆盖;(c) Diffusion Forcing:过去 token 低噪、未来 token 高噪,从左到右形成模糊梯度,图右下把前两者标成自己的两个边界特例。Diffusion Forcing

LIVE 对这个难题的回答是反转方向:不再想办法把「训练时的输入」修得更像 rollout,而是让训练时直接吃自己 rollout 出来的真实帧,再通过施加反向动作重建起始帧,用这圈循环一致性把前向误差压住。这套「倒放」怎么推导的,见《长视频生成的宿命难题:LIVE 用「倒放」驯服误差累积》。Li Jiang Talk

与误差累积无关的另一层:一致性和可控性

误差累积之外,生成的数据要能用,还有两个独立维度要补。漏掉任何一个,数据喂给策略只会教坏它。

工作解决的子问题一句话机制(细节归子专题)
LIVE误差累积循环一致性:用模型自己的 rollout 反向重建起始帧
MemoryForcing一致性时空记忆:探索新场景靠时间记忆,重访区域靠空间记忆
SymphoMotion可控性相机运动与物体运动的联合控制,保持几何一致

场景重访要一致。MemoryForcing 给视频世界模型装上空间和时间两种记忆,并教会它何时信谁:探索新场景时靠时间记忆顺播,重访旧区域时靠空间记忆回看原貌,否则换个视角再看同一个地方,场景就融化了。相机和物体运动要可控。SymphoMotion 联合控制相机运动与物体动力学,保证复杂视角变化加物体运动下画面依然几何一致。两者的机制分别在《生成的数据要能用:MemoryForcing 的时空记忆与 SymphoMotion 的运动控制》一篇里展开。Li Jiang Talk

这两个问题不是学术洁癖。量产级的闭环仿真同样要同时面对它们:长 rollout 要靠流式 KV cache 和长上下文蒸馏撑住一致性,场景内容要靠文本 prompt 和抽象场景图控制。工业界已经在为这两个问题买单。OmniDreams

那问题来了:LIVE、MemoryForcing、SymphoMotion 造出来的这些合成数据,最终流到哪里去?它们不是造出来给人类看的,下一章就是这两条分支的汇合点。

第六章 数据生成分支的终点,为什么是回到策略训练?

两条分支在闭环处合流

这篇专题走到这里,前面铺的两条分支终于要接上了。数据生成分支造出的合成数据,流入闭环仿真器:仿真器用这些数据训练或评估驾驶策略,而策略学好后,又反过来需要更多合成数据喂给训练。场景生成器既给策略喂训练数据,又给它当评估环境。这就是 talk 标题里「从策略学习到数据生成」的箭头,而且箭头是双向的:Li Jiang Talk

注意这圈闭环里有一个角落在被悄悄替换。传统闭环仿真用重建式渲染器(NeRF、3D Gaussian Splatting 一类,NVIDIA 的 NuRec 是代表)重现采集过的真实场景,画面很真,却被最初采集的数据绑死,很难扩展到采集走廊之外。生成式世界模型学过「世界如何视觉演化」的先验,能合成传统仿真器抓不到的长尾现象:暴雨、暴雪、车顶上的床垫、行人突然改变的运动。渲染后端正在从「重建真实场景」换成「生成新场景」。

工业标杆:OmniDreams 把闭环跑起来了

这条闭环不是纸面设计。2026 年 6 月,NVIDIA 发布的 OmniDreams 把它完整部署了:从 Cosmos 扩散模型后训练而来,2B 参数,21k 小时驾驶数据,单视角在 1 张 GB300 上以 720p 跑出 68 FPS,实时渲染成了现实。它接入 AlpaSim 闭环仿真运行时,替代原来的 NuRec 渲染器,策略 Alpamayo 1 在环内开车。更妙的是,同一个生成骨干后训练后还能直接当策略用:约 2B 参数的 WAM 后训练模型,在闭环碰撞率上比约 10B 的 VLA 策略更低。论文自己把这部分标为 preliminary,所以这里只说「更低」,不说具体百分比。OmniDreams

图注:OmniDreams 的闭环工作流:策略模型(Alpamayo 1)或用户向 AlpaSim 仿真运行时发出动作,AlpaSim 更新仿真状态并把上下文转发给 OmniDreams,OmniDreams 合成下一批相机帧并回传给策略,闭环闭合。这是全篇唯一一张把「策略 / 仿真器 / 生成器」三个角色画在同一张图里的真实工业系统图。OmniDreams

到这里,整张坐标系的形状就出来了:策略学习分支(DriveX → DriveWAM → GeoPredict)和数据生成分支(LIVE → MemoryForcing → SymphoMotion)不是两条平行线,它们在闭环仿真处汇合,合成数据回灌给策略学习,而策略学习又不断给数据生成提出新要求。世界模型这个宽到几乎失去意义的名字,用「在哪预演未来 × 预演给谁用」两条轴一框,立刻有了秩序。六个工作的机制细节,分别在《自动驾驶世界模型第一代:DriveX 在 BEV 隐空间里预演未来》《自动驾驶世界模型第二代:DriveWAM 与 VLA/WAM 路线之争》《机器人操作的世界模型:GeoPredict 让 VLA 长出「未来眼」》《长视频生成的宿命难题:LIVE 用「倒放」驯服误差累积》《生成的数据要能用:MemoryForcing 的时空记忆与 SymphoMotion 的运动控制》五篇里展开。这篇给你的是入口地图:先把六张牌放进坐标系,再逐张深入,你不会迷路。

参考文献

本专题引用的核心资料如下,建议深入学习时阅读原文:

  1. World Models for Spatial Intelligence: From Policy Learning to Data Generation(Li Jiang 研究 talk 幻灯片,2026-09-02;底层工作 DriveX 论文) ,arXiv:2505.19239
  2. V-JEPA 2: Self-Supervised Video Models Enable Understanding, Prediction and Planning ,arXiv:2506.09985
  3. World Models: A Comprehensive Survey of Architectures, Methodologies, Reasoning Paradigms, and Applications ,arXiv:2606.00133
  4. GAIA-1: A Generative World Model for Autonomous Driving ,arXiv:2309.17080
  5. A Survey on Vision-Language-Action Models for Embodied AI ,arXiv:2405.14093
  6. Diffusion Forcing: Next-token Prediction Meets Full-Sequence Diffusion ,arXiv:2407.01392
  7. DriveLaW: Unifying Planning and Video Generation in a Latent Driving World ,arXiv:2512.23421
  8. UNIVERSE: Unified Video Action Models for Autonomous Driving with Flexible Mask-Modulated Modality Generation ,arXiv:2607.05133
  9. NVIDIA OmniDreams: Real-Time Generative World Model for Closed-Loop Autonomous Vehicle Simulation ,arXiv:2606.03159
世界模型凭什么把自动驾驶、机器人和视频生成串成一条线?