摘要:具身认知与具身自主智能打破传统人工智能脱离实体、脱离环境、脱离交互的纯计算范式,认为智能生成于实体载体、外界环境与交互主体的动态耦合过程。人机环境系统智能理论提出的“识‑意”二元分析框架,为解析具身智能的能力边界提供全新理论工具:机器依托“识”完成计算性事实识别,实现环境感知、信号处理与行为执行;人依托“意”完成算计性意义理解,实现意图设定、价值权衡与情境变通。当前具身自主智能普遍呈现“识强意弱”的非对称格局,仅能实现封闭场景下的机械自主,难以完成开放对抗环境中的高阶认知自主。本文从具身认知基本逻辑出发,辨析识与意在具身交互当中的功能定位,剖析现有具身智能系统的内在短板,构建“机器主识、人类主意、环境动态校准”的人机环境协同实现路径。研究表明,单纯提升感知与运动控制能力无法突破具身智能的认知天花板,识意二元的有机耦合,才是实现高阶具身自主智能的必要条件,可为人形机器人、无人作战平台等具身系统的顶层设计提供理论参考。
关键词:具身认知;具身自主智能;人机环境系统;识‑意二元;人机协同
一、引言
传统大模型驱动的人工智能,大多建立在离线数据集之上,属于无实体、弱交互的计算智能。系统输出高度依赖训练样本分布,在动态变化、信息残缺、存在博弈欺骗的真实物理世界中,频繁出现幻觉、行为失配、泛化失效等问题。为弥合虚拟仿真与物理现实之间的鸿沟,具身认知思想被引入人工智能领域,推动研究重心从“符号计算”转向“身体‑环境交互”,具身自主智能成为下一代人工智能的重要研究方向。
具身自主智能强调智能体必须拥有物理载体,通过传感器感知环境,依靠实体运动完成交互,在持续实践当中迭代自身行为策略。现阶段研究重点多集中在硬件本体、多模态感知、运动控制、仿真训练等技术层面,不断强化机器“看见世界、触碰世界”的能力,却较少关注意义理解、价值取舍、情境变通这类高阶认知环节。很多研究默认:只要感知足够精细、运动控制足够流畅,就可以自然演化出真正的自主智能。
人机环境系统智能理论对此提出不同判断:完整智能包含“识”与“意”两个不可偏废的维度。“识”属于计算层面,负责识别客观事实;“意”属于算计层面,负责意义解读、价值判断与博弈变通。当前具身智能的进步基本集中在“识”的维度,而“意”的能力依然牢牢掌握在人类主体手中。
基于上述背景,本文将识‑意二元框架引入具身自主智能研究,辨析二者在物理交互过程中的运行机理,揭示现有具身智能“识有余而意不足”的结构性矛盾,探索人机环境一体化条件下识意融合的可行路径,为开放环境高阶具身智能系统的设计提供理论启示。(全文2826字)
二、具身自主智能与识‑意二元的理论内涵
2.1 具身自主智能的核心逻辑
具身认知的核心命题是:智能不是大脑内部的封闭运算,而是大脑‑身体‑环境三者持续互动涌现出来的产物。迁移到工程领域,具身自主智能要求智能体具备物理实体,依靠多模态传感器获取环境信息,通过运动机构输出行为,在与真实世界的不断交互中调整策略,而不是仅仅依靠离线数据集完成训练。
具身自主智能具备三大特征:第一,实体依附性,感知、决策、行为全部依托物理载体完成;第二,环境嵌入性,环境不再是静态背景,而是不断改变感知输入、约束行为空间的动态博弈场;第三,有限自主性,在给定任务框架内,可以根据局部环境变化调整动作,完成巡检、搬运、简单处置等标准化任务。
但需要区分两种“自主”:一种是工程层面的机械自主,即在预设目标、约束条件下自动完成动作序列;另一种是认知层面的高阶自主,即能够理解任务背后的意义,自主权衡风险收益,面对未知变局灵活调整目标。目前绝大多数具身智能只实现了前者,距离后者仍存在巨大鸿沟。
2.2 “识”与“意”的二元内涵
人机环境系统智能理论将智能拆解为“识”与“意”两个维度,二者分别对应计算与算计两套不同的认知逻辑。
“识”是计算性事实识别,以机器为主要实现载体。传感器采集信号、算法提取特征、算力完成逻辑推演,输出客观层面的态势事实,回答“环境是什么、目标在哪里、动作如何执行”。识追求精确、可复现、可量化,擅长处理边界清晰、样本充足的任务。当前具身智能中的视觉识别、力觉感知、路径规划、运动控制,全部属于“识”的能力延伸。
“意”是算计性意义理解,以人的主体性认知为核心。它面对的不再是纯粹客观事实,而是语境、意图、价值、风险、博弈关系,回答“这件事该不该做、值不值得做、风险如何规避、策略是否需要变通”。“意”没有唯一最优解,高度依赖情境、经验、全局目标,处理的是开放、模糊、对抗性问题。
二者的本质差异在于:识处理“是”的事实问题,意处理“应当”的价值问题。机器可以把事实识别做到极致,但无法自主生成意义与价值判断,这正是休谟问题在具身智能领域的投射。
三、识强意弱:当前具身自主智能的内在局限
现阶段人形机器人、地面无人平台、空中无人集群等具身系统,感知与运动能力持续提升,却始终难以走向真正高阶自主,根源在于识‑意能力严重失衡,主要体现在三个方面。
3.1 具身感知只能识别表象,难以读懂语境意义
具身智能依靠摄像头、雷达、力传感器获取环境数据,完成目标检测、语义分割、障碍物规避。但这一类感知属于表层事实识别,只能读懂“对象是什么”,读不懂“对象意味着什么”。
一台具身机器人可以识别道路上的障碍物并绕行,但无法区分障碍物是意外掉落的货物,还是人为布设的警示障碍;可以识别人员目标,却难以分辨对方是友方人员、平民还是伪装的对手。系统只能按照训练标签输出结果,缺少对场景背后意图、博弈关系、特殊语境的理解。面对分布外小样本场景,很容易出现“感知正确,但理解完全错误”。本质上,机器只有“识”,没有“意”,看不到事实背后的意义与博弈。
3.2 决策容易陷入局部最优,缺少全局价值权衡
现有具身智能的决策目标,大多被简化为路径最短、能耗最低、误差最小等单一量化指标。在简单封闭场景,这套机制高效可靠;一旦进入多约束、高风险的复杂现实场景,就会出现局部最优但全局有害的困境。
例如应急救援具身机器人,可以自主规划最短路径抵达目标点位,却无法权衡不同被困人员的救援优先级,无法预判次生灾害带来的连锁风险;军事无人具身平台可以完成目标锁定、火力解算,却不能自主判断打击带来的外交、战略代价。机器只计算战术层面的可行方案,不会做价值层面的取舍。这就是典型的“识的计算很完备,意的算计完全缺失”。
3.3 面对未知对抗场景,缺少临场变通能力
真实物理世界充满突发、欺骗、博弈与不确定性,要求智能具备“知几、趣时、变通”的能力,在规则失效时跳出固有框架调整策略。
机器具身自主属于模型与规则之内的自主,所有行为都建立在训练数据与预设约束之上。遇到从未见过的欺骗手段、突发变局,系统性能会快速漂移,只能机械执行原有逻辑。而人类的“意”恰恰擅长打破定式,从迷雾当中捕捉关键征兆,完成策略重构。算力和传感器可以不断升级,但单纯依靠数据拟合,很难生成这种面向未知的博弈变通能力。
四、识意融合:人机环境协同下高阶具身自主的实现路径
想要突破现有具身智能的天花板,不能一味追求机器全自主,而要立足人机环境系统,构建“机器主识、人类主意、环境动态校准”的协同闭环,把计算与算计两种能力有机结合起来。
4.1 强化机器“识”:夯实具身感知与计算底座
充分发挥机器在感知、运算、执行层面的优势,持续优化多模态感知融合、实时状态解算、运动控制、仿真推演能力。让机器高效完成环境信息采集、特征提取、多方案推演、动作执行,把海量事实层面的信息完整呈现给人,承担大量重复性、高强度的物理交互任务,解放人类的体力与低端脑力。机器负责把“能做什么”全部算清楚,为人的高阶决策提供完备素材。
4.2 坚守人类“意”:守住意义、价值与最终决策权限
明确人在具身智能系统当中的主体地位,把任务目标定义、风险权衡、意图解读、伦理边界、策略变通、最终授权保留给人。机器可以输出大量可行的战术方案,但“要不要做、做到什么程度、何时终止任务”这类价值判断,交由人完成。
在人形机器人、无人作战平台等风险较高的具身系统中,尤其要避免把价值决策权完全交给机器。人的算计,弥补机器只懂事实不懂意义的短板,规避局部最优带来的各类风险。
4.3 依托环境反馈,构建识‑意动态校准闭环
环境不是被动的背景,而是人机之间重要的反馈中介。环境的地形、气象、电磁、博弈态势一方面输入机器传感器,修正“识”层面的感知计算结果;另一方面环境态势变化也会反馈给人,促使人类调整意图、修改任务目标、重新划定边界。
由此形成完整闭环:机器输出计算结果→人完成算计决策输出指令→指令作用于物理环境→环境变化再回传给机器与人。通过人‑机‑环境持续交互,实现识与意的动态耦合,让具身智能既保有机器执行的精准高效,又具备人类智慧的灵活与审慎。
五、结语
具身认知浪潮推动人工智能从虚拟空间走向真实物理世界,具身自主智能成为重要研究方向。但很多研究存在认知误区:认为只要把感知、运动控制做到足够强,就可以自然诞生高阶自主智能。
从人机环境系统智能的识‑意二元视角来看,具身可以极大强化“识”的计算能力,却无法自动生成“意”的算计能力。当前具身智能的短板,本质是识意失衡的结果。高阶具身自主,不等于机器完全自主,而是要实现人、机、环境三者协同:机器以“识”处理客观事实,人以“意”把握意义、价值与博弈,环境持续提供反馈约束。
未来具身智能的发展,应当跳出“一切交给机器”的技术乌托邦思路,走识意融合的人机环境协同道路,在充分释放机器物理执行能力的同时,牢牢守住人的主体性,以此应对开放、复杂、充满博弈的真实世界带来的各类挑战。
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