引言:一场跨越四百年的对话
2026 年 6 月,ICRA(IEEE 国际机器人与自动化会议)在维也纳举行。在同期举办的 AGIBOT World Challenge 上,中科院自动化所联合高德 CV Lab 组建的 NeoVerse-ABot 团队以 0.829 的高分从全球 526 支队伍中夺魁 [1]。他们的核心突破是破解了机器人的「动作幻觉」问题——让机器人在行动之前先「想一想」。
而大约在 1634 年,明代造园家计成在其著作《园冶》中写下了一句看似轻描淡写的话:「借者,园虽别内外,得景则无拘远近」 [2]。
一个是在硅基芯片上运行的预测模型,一个是在宣纸上勾勒的山水构图。它们之间,隔了将近四个世纪,却在做同一件事——在动手之前,先在脑海中完成全量模拟。
本文试图将这两个概念放在一起,做一次认真的比较与重组。不是比喻,而是追问:如果机器人的世界模型是一种「通用预演能力」,那么中国园林师千年前锤炼的借景直觉,是否正是这种能力在空间设计领域的最佳载体?
第一部分:世界模型——机器人的「心智模拟器」
1.1 什么是世界模型
世界模型(World Model)是人工智能领域中一个核心概念,指的是智能体内部构建的一个关于外部环境的动态预测模型。它的功能类似于人类大脑中的「心智模拟」——当你准备伸手去拿一杯水时,大脑会在动作发生之前就预判出手臂的运动轨迹、手指的接触力度、杯子的重心偏移。世界模型试图赋予 AI 同样的能力。
Yann LeCun 在其 2022 年提出的「自主智能体」路线图中,将世界模型定位为通向高级智能的关键路径 [3]。他认为,当前大语言模型之所以缺乏真正的物理常识,根本原因在于它们只是在预测下一个 token,而没有建立起对物理世界的内在表征。世界模型的目标不是预测文本,而是预测世界的状态变化。
1.2 从 Ha & Schmidhuber 到 DreamerV4:一条八年的技术脉络
世界模型的现代研究可以追溯到 2018 年 Ha & Schmidhuber 发表的同名论文 World Models [4]。这篇论文提出了一种优雅的三段式架构:用变分自编码器(VAE)压缩视觉输入,用混合密度网络-循环神经网络(MDN-RNN)预测下一帧状态,最后用一个极简的线性控制器在「梦境」中学习最优策略。这一框架的核心洞见是——智能体可以在自己生成的内部模拟中训练,而不必每次都和真实环境交互。
Hafner 等人随后将这一思路大幅推进。Dreamer(2020)[5] 引入了 RSSM(Recurrent State-Space Model),让智能体完全在潜在空间中进行规划和想象;DreamerV2(2021)[6] 证明了世界模型可以在 Atari 游戏上达到甚至超越无模型强化学习算法的性能;DreamerV3(2023 年预印本 / 2024 年 Nature 发表)[7] 首次让 AI 从零开始学会了在《我的世界》中收集钻石——一个需要长期规划和复杂工具链的任务。最新的 DreamerV4(2025)则同时引入了基于 Transformer 的注意力架构和扩散模型(diffusion models)来建模环境动态,进一步提升了长序列预测的精度和多样性。
与此同时,LeCun 提出的 JEPA(Joint Embedding Predictive Architecture)[3] 走了另一条路:不在像素空间做预测,而是在抽象表征空间中做预测。V-JEPA 2 已经在机器人操作任务中验证了这种方法的有效性——从大规模视频数据中直接学习操作策略,而不需要逐帧生成。
1.3 动作幻觉:机器人「以为自己做了」
在具身智能(Embodied AI)领域,一个长期困扰研究者的问题是「动作幻觉」(Action Hallucination):机器人在策略层面「认为」自己已经成功完成了某个动作(例如抓取物体),但物理执行时却失败了——物体滑落、碰撞、甚至造成设备损坏。
这个问题的根源在于,传统的端到端策略模型只学习「从观察到动作」的映射,却缺乏一个对动作后果进行内部验证的环节。策略网络输出了「抓取」指令,但没有一个内部模块回答「抓了之后会发生什么」这个问题。
1.4 ICRA 2026:从仿真到真机的闭环验证
AGIBOT World Challenge @ ICRA 2026 正是针对这一痛点设计的。赛事采用了「线上自动化测评 + 线下真机决赛」的双轨验证模式 [1]。世界模型赛道专门评估系统对物理交互的预测能力——包括「非理想物理交互,如物体跌落和抓取失败」等真实世界中的复杂场景。评估标准不再仅仅看仿真分数,而是聚焦于「机器人稳定性、物理世界适应性和长周期任务可靠性」。
中科院 NeoVerse-ABot 团队的方案核心正是一个融合了世界模型预测、多模态感知(视觉+触觉)和强化学习优化的系统。机器人在执行物理动作之前,先用世界模型「想象」动作后果——预判抓取力度、接触位置、物体响应——从而在行动前完成内部验证。这一机制从根本上消除了动作幻觉:每一个动作都经过了「先想后做」的双重校验。
技术小结:世界模型的本质是一种内部预演机制:在不消耗物理资源的前提下,通过内部模拟来评估和筛选行动方案。这一能力被认为是具身智能从「被动响应」走向「主动规划」的关键转折点。
第二部分:借景——造园师的「心智模拟器」
2.1 什么是借景
借景(Borrowed Scenery),是中国古典园林设计中最具哲学深度的技法之一。其核心方法是将园林围墙之外的自然或人文景观——远山、塔影、古树、天际线——通过精心设计的视线通道和框景结构,「借」入园中,使其成为园林整体构图的有机组成部分。
计成在《园冶·借景》篇中写道:「借者,园虽别内外,得景则无拘远近。极目所至,俗则屏之,嘉则收之,不分町疃,尽为烟景」 [2]。这段话精准地描述了借景的操作逻辑:不是被动地接受视野中的一切,而是主动选择——屏蔽庸俗的,收纳优美的,将有限的园子延展为无限的画卷。
在日本园林传统中,这一技法被称为「借景」(Shakkei),同样被视为空间设计的核心手法 [8]。
2.2 借景的四种空间维度
《园冶》将借景分为四种空间类型 [2]:
远借(yuǎn jiè)——收纳远处的山峦、河流或建筑作为背景。拙政园通过精心设置的视廊,将约 1.5 公里外的北寺塔引入园中视野,使一座城市私园获得了「塔影入园」的纵深气象,是远借最经典的案例。颐和园则将西山群峰的轮廓与昆明湖的水面相融,营造出「万寿山后西山翠」的意境。
邻借(lín jiè)——整合紧邻园外的元素,如邻居的楼阁、墙外的竹林。关键在于既不喧宾夺主,又让外部元素丰富园内层次。
仰借(yǎng jiè)——向上取景,将天空、云霞、飞鸟或高耸的树冠纳入仰视构图。留园的冠云峰便以天空为幕布,让一块太湖石获得了拔地参天的气势。
俯借(fǔ jiè)——向下取景,利用水面倒影、地形高差创造多层次的俯瞰体验。网师园的月到风来亭,正是借池水之镜面反射,将天空与建筑的双重影像收入眼底。
此外,计成还暗示了第五种维度——应时而借:根据季节、时辰、天气的变化,同一视角会呈现完全不同的「借景」效果。春借桃柳、夏借荷风、秋借霜叶、冬借雪景——时间本身成了设计变量。
2.3 借景的哲学内核:天人合一与意境
借景不仅仅是一种技术手法,更是中国传统哲学「天人合一」在空间设计中的具体实践。园林不是对自然的征服,而是与自然的对话——围墙划定了人的领地,但借景让人的视野与天地相连。
在中国美学中,这被称为「意境」——一种通过有限的物质空间唤起无限精神共鸣的艺术效果。借景正是创造意境的核心工具:它通过框取远处的山或天空,让观者在有限的空间中「借一景以观万象,因万象而悟无限」——以有尽之景,达无穷之意。
2.4 造园师的「预演」:动土之前已见山水
借景之所以与世界模型构成深刻的类比,在于它本质上也是一种内部预演机制。
造园师在动土之前,必须在脑海中完成一系列复杂的模拟:这扇窗开在这个位置,能看到远处的哪座山?那棵松树二十年后长到多高,会不会挡住视线?秋天的夕阳从什么角度照进回廊,在粉墙上投下什么样的光影?
这种预演的精度要求极高:它涉及空间几何(视线通廊的计算)、时间预测(植被生长、四季光照变化)、多模态感知(视觉、声音、气味在不同季节的组合效果)。造园师必须像一个世界模型一样,在内部模拟环境对各种设计决策的响应,然后选择最优方案。
拙政园、留园、网师园之所以历经数百年仍然打动人心,恰恰是因为它们的建造者在动工之前,已经在脑海中「运行」了数十年的空间演变模拟,并据此做出了每一个开窗、堆石、植树的决策。
第三部分:深层同构——两种「先想后做」的比较
3.1 结构对应
| 维度 | 世界模型(机器人) | 借景(造园师) |
|---|---|---|
| 预测对象 | 物理动作的后果(抓取、放置、行走) | 空间设计决策的后果(开窗位置、植物选择) |
| 模拟空间 | 潜在表征空间(latent space) | 心理意象空间(mental imagery) |
| 多模态输入 | 视觉 + 触觉 + 力觉 + 本体感觉 | 视觉 + 听觉 + 温度 + 嗅觉 |
| 时间尺度 | 毫秒到秒级 | 季节到年代级 |
| 优化目标 | 动作成功率、稳定性 | 意境营造、空间和谐 |
| 验证方式 | 物理执行 → 反馈修正 | 建成体验 → 修缮迭代 |
3.2 共同的认识论根基
两者的共同点远超表面类比。它们都基于同一个认识论判断:在物理世界中试错的成本太高,因此必须在内部模拟中完成大部分的「试」。
机器人的试错成本是设备损坏、安全事故、能源浪费。ICRA 2026 赛事刻意引入「非理想物理交互」 [1] 作为测试场景,正是因为现实世界中的试错代价不可忽视。
造园师的试错成本同样巨大:一棵树种错了位置,要等二十年才能发现它挡住了借景视线;一扇窗开错了方向,可能让整条回廊的光影节奏全毁。而且这些「错误」不像代码那样可以回滚——它们是刻在砖石与泥土中的。
因此,两者的解决方案殊途同归:构建一个内部世界,在其中完成低成本的预演。机器人用神经网络,造园师用大脑皮层,但功能逻辑是同构的。当然,两者的「模型」建构方式截然不同——神经网络通过梯度下降从海量数据中学习表征,而造园师的心智模型则由数十年的亲历经验、文化记忆和美学修养所塑造。但正是这种差异本身值得深入思考:数据驱动的模型与经验驱动的模型,各自擅长什么,各自的盲区又在哪里?
3.3 关键差异:时间分辨率与因果链条长度
差异同样值得注意。机器人的世界模型主要处理短时间尺度、紧密因果链的预测——「我伸出手 → 手指接触杯子 → 杯子移动」。而借景涉及的预测是长时间尺度、松散因果链的——「我在这面墙上开一扇窗 → 三年后爬山虎长满墙壁 → 透过叶子缝隙看到的远山有一种朦胧美」。
这种时间尺度的差异意味着:机器人的世界模型可以用大量快速迭代的交互数据来训练,而造园师的「世界模型」几乎无法通过快速试错来学习——人的一生中能经历的造园实践屈指可数。这也是为什么计成在《园冶》中反复强调经验的积累和对自然规律的观察:当快速迭代不可得时,只能通过深度的观察和推理来弥补。
第四部分:借景式空间设计 AI——一个具体的技术方案
基于上述比较,我提出一个具体的交叉领域方案:将具身智能中世界模型的技术架构迁移到建筑与景观空间设计领域,构建一个「借景式空间设计 AI」。
4.1 系统架构
该系统可以借鉴 Dreamer 系列的三段式架构 [7],但将预测对象从物理动作替换为空间设计决策:
感知编码器(Perception Encoder)——融合多模态空间数据:地理信息系统(GIS)地形数据、气象数据(光照角度、风向、降水量)、植被数据库(树种、生长速率、冠幅预测)、周边建筑三维模型、场地照片的点云重建。这一模块的功能类似于世界模型中的 VAE,负责将复杂的空间环境压缩为一个可计算的内部表征。
世界模拟器(World Simulator)——核心预测引擎。给定一组设计决策(窗户位置与尺寸、植物种类与种植点、墙体材质与颜色),预测该决策在未来不同时间节点的空间效果:一年后的春季视角、五年后的夏季黄昏、十年后的冬季雪景。这一模块的技术路线可以结合神经辐射场(NeRF)用于视觉渲染、物理仿真引擎用于环境计算(光照、风场、声学)、以及植被生长模型用于时间演化预测。
策略优化器(Policy Optimizer)——在设计空间中搜索最优方案。类似于 Dreamer 在潜在空间中规划动作序列,策略优化器在「设计决策空间」中搜索能最大化「借景质量」的设计方案。优化目标可以包括:视线通廊的通透度、四季景观的多样性评分、与周边天际线的和谐度、自然采光效率、微气候舒适度。
4.2 核心创新:时间维度的借景优化
现有建筑 AI 辅助设计工具(如 Autodesk 的 Generative Design、Autodesk Forma)主要优化的是当下的空间状态——能耗、结构强度、日照时数。但借景式 AI 的核心创新在于引入时间维度:它不仅预测设计建成时的效果,还预测建成后第五年、第十年、第五十年时的效果。
这与世界模型在 ICRA 2026 中被要求预测「长周期任务可靠性」(long-horizon task reliability)[1] 的需求高度对应。机器人需要预测一连串动作的最终结果,借景式 AI 需要预测一连串时间演化后的空间状态。
不过,这一方案面临一个根本性的挑战:训练数据的稀缺。机器人的世界模型可以通过数百万次仿真交互来训练,但空间设计的效果数据——一座花园建成十年后看起来如何——极为有限。可能的应对策略包括:利用历史园林的影像档案作为训练集、构建参数化的植被生长仿真引擎、以及通过生成对抗网络合成不同时间节点的视觉效果。这些方向各自都在快速发展,但将它们整合为一个端到端的系统,仍然是一个开放问题。
4.3 应用场景
城市天际线规划——在规划一座新建筑时,AI 模拟该建筑建成后对未来十年城市天际线的影响:它是否会遮挡某条重要街道观看远山的视线?它在不同季节和光照条件下的视觉表现如何?它与周边未来可能新建的其他建筑如何共存?
乡村景观建筑——为一座乡村民宿或茶室选择最佳的开窗方向和尺度,使每个窗户都成为一幅活的借景画框:春借油菜花田,秋借金色稻浪,晨借远山云雾,暮借落日余晖。
城市更新中的「借景修复」——在旧城改造中,识别并保护那些被忽视的借景视廊。AI 可以扫描现有城市肌理,发现那些「虽然不起眼但一旦失去就不可挽回」的视线通道——例如某条小巷尽头恰好框住的一座古塔,或某个社区花园透过老树冠看到的一片天空。
第五部分:更远的思考
5.1 世界模型作为一种通用设计方法论
如果我们把视野进一步拉远,世界模型和借景之间的同构性暗示了一个更普遍的命题:所有好的设计——无论是机器人控制、园林营造、城市规划还是产品设计——本质上都是在运行一个内部世界模型。
设计师的核心能力不是画图,而是预测。预测一条曲线会给人什么感受,预测一个交互会让用户产生什么情绪,预测一栋建筑在五十年后会如何与城市共生。这些预测的准确性取决于设计师内心「世界模型」的精度——而精度的来源,要么是大量的实践数据(如机器人通过百万次模拟训练),要么是深度的观察与反思(如计成数十年遍历江南园林后的提炼)。
5.2 AI 能向造园师学什么
反过来,造园师的「世界模型」也提供了一个对当前 AI 研究的有益启示:最好的预测模型不一定是最精确的模型,而是最懂取舍的模型。
计成说「俗则屏之,嘉则收之」——借景的精髓不在于把所有可见之物都纳入设计,而在于选择性地框取。这提示我们:在设计 AI 的世界模型时,也许不应该追求预测所有细节(如 LeCun 的 JEPA 所主张的——不要在像素层面预测,而是在抽象层面预测 [3]),而应该学会识别什么是重要的、什么是可以忽略的。
造园师不需要预测远处山上每一棵树的位置,只需要预测山的轮廓在晨雾中的大致形态。这种「粗放但抓本质」的预测策略,或许正是世界模型从「能玩游戏」走向「能设计空间」所需要的思维转变。
参考文献
- AGIBOT World Challenge @ ICRA 2026 官方报道. PR Newswire Asia, 2026.06.
- 计成.《园冶》. 明崇祯七年(1634年)刻本.
- LeCun, Y. "A Path Towards Autonomous Machine Intelligence." OpenReview preprint, 2022.
- Ha, D. & Schmidhuber, J. "World Models." arXiv preprint arXiv:1803.10122, 2018.
- Hafner, D. et al. "Dream to Control: Learning Behaviors by Latent Imagination." arXiv preprint arXiv:1912.01603, 2020. (Dreamer)
- Hafner, D. et al. "Mastering Atari with Discrete World Models." arXiv preprint arXiv:2010.02193, 2021. (DreamerV2)
- Hafner, D. et al. "Mastering Diverse Domains through World Models." Nature, 2024. (DreamerV3).
- Kuitert, W. Themes in the History of Japanese Garden Art. University of Hawaii Press, 2002.
- "Borrowed Scenery." Grokipedia.
- "Unfolding Architecture, Enfolding Landscape: The Shakkei Technique." Landscape Research, 2023.
- "The role of artificial intelligence (AI) in architectural design." Springer, 2025.
- "Digital twin technology in smart cities: A step toward sustainability." Energy Reports, 2025.
- "An integrated framework to quantify tour-view experience in garden landscape." Nature Heritage, 2026.
- "中科院两支团队包揽ICRA2026冠亚军:破解机器人'动作幻觉'加速具身智能落地." 今日头条, 2026.06.
- "中国团队破解机器人'动作幻觉'难题!获ICRA全球冠军,为机器人装上智能大脑." 百家号, 2026.06.
- "ICRA 2026深度观察:中国力量重塑机器人产业底层逻辑." Leaderobot, 2026.06.
- "世界模型是什么?2026年AI最被滥用的词,也是最被低估的技术." Weste.net, 2026.05.
- "AI for Architecture Design Market - Global Forecast 2025-2030." Research and Markets, 2025.