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感官結構化數據:構建人工智能的“生命實感”基座

舒勇
2025年09月27日13:40 | 222
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編者按

當AI在算法的迷宮中不斷迭代,卻始終隔著一層“磨砂玻璃”眺望真實世界時,全國政協委員、畫家舒勇以藝術家獨有的敏銳,捕捉到了技術突破的關鍵命題——在科學與藝術的交融中,為AI注入“感知世界的靈魂”。他提出“科學家用藝術家的思維思考,藝術家以科學家的眼光創作”,這一理念恰與當下AI發展的核心訴求不謀而合:讓機器跳出“孤立數據”的桎梏,真正擁有如人類般多感官協同的“真實觸感”。

作為文化藝術領域推動AI與創作融合的破壁者,本文正是來自舒勇在實踐中的深層思考。他以“感官結構化數據”為核心,層層剖析了AI從“碎片化認知”走向“全息化感知”的突破路徑。從視覺還原光的運動軌跡、聽覺解碼聲音的傳播邏輯,到觸覺量化物體的立體反饋,再到將“緊張”“平衡”等抽象感受拆解為可計算的生理數據,文中所呈現的六大感知維度革新,本質上是用科學的“精准”,構建了藝術般“完整”的世界認知。這正呼應了舒勇所言“跳躍性與閃點性思維是人類核心競爭力”——AI要打破“一本正經的謬誤”,既需要科學家對物理規律的嚴謹把控,也需要如藝術家般對“整體體驗”的追求,讓數據不再是孤立的音符,而是能奏響“感官交響樂”的樂譜。

在智能經濟崛起、科技競爭日趨激烈的當下,感官結構化數據已成為堪比石油的“核心礦產”。文章不僅揭示了其在自動駕駛、醫療教育、文化遺產保護等領域的應用潛力,更指出其背后的深層價值:當藝術的“整體性思維”與科學的“規律性認知”碰撞,AI才能真正跨越“巴別塔”的隔閡,從“概率猜題的高手”蛻變為“理解世界本質的思考者”。這既是技術的進化,更是人類認知方式的革新——正如舒勇以AI畫作探索創作邊界,我們也在科學與藝術的交織中,重新定義“智能”的未來。

想象一個孩子光著腳站在海邊的場景:海水漫過腳背時,又涼又痒的觸感和沙子從腳趾間溜走的感覺一起襲來﹔海風一吹,鼻子立刻聞到了大海獨有的咸腥味﹔耳朵裡能聽到海浪拍打沙灘的聲音,還夾雜著海鷗的叫聲﹔陽光洒在海面上,像無數顆碎鑽在閃爍——這不是簡單的“冷”“咸”“響”之類單獨的感受,而是所有感官混在一起、互相呼應的完整體驗。不用別人教,孩子憑著身體的感覺就懂了“大海是什麼樣的”。可現在的人工智能,偏偏就缺了這種“用身體感知世界”的能力。

再看現在的AI技術,它對世界的認知就像隔著一層磨砂玻璃。比如看一張海邊的照片,AI能算出沙子有多少種顏色,卻永遠體會不到“沙子蹭腳和海水托著腳”的獨特觸感﹔它能分析出海浪聲音的頻率,卻沒法感受到“海風吹過,臉上的水珠變涼”那種細微的舒服勁兒。我們人類感知世界,是眼睛、耳朵、鼻子、皮膚的感受在腦子裡融合成一首“交響樂”,但AI的視覺、聽覺、觸覺就像被關在不同的小房間裡,彼此不溝通。我們現在給AI搭建的認知體系,其實就是一座“各說各話”的“數據孤島”。

而“感官結構化數據”,就是要拆掉這座隔絕的塔。它不是簡單地給AI多喂點數據、提高點精度,而是要徹底改變AI理解世界的底層邏輯——在數字世界裡,重建一個和現實幾乎一樣的“感官全息圖”。每一個數據點,都能對應到真實世界的時間、空間,符合物理規律,還能通過不同感官的信息互相印証。有了這個基礎,AI才能真正擁有“生命感”,才能自己形成對世界的認知。

給AI畫一張“現實全息圖”

現在AI採集數據的方式正在大變革,新的感知體系讓機器對世界的“理解”越來越深。這種進步,主要體現在六個核心的感知維度上。

先說視覺。以前AI看東西,就是分析一張靜態圖片,現在它能模擬“光和物質怎麼相互作用”。比如看到樹影搖晃,AI不只是認識“這是樹影”,還能算出特定波長的光怎麼被樹葉吸收、露珠怎麼讓光線折射、樹枝晃動時影子會怎麼跟著動。它能還原光影背后的物理原理,就像“看到了光的運動軌跡”。

再看聽覺。AI現在不只是分辨聲音的頻率,還能模擬“聲音從產生到被人聽到的全過程”。比如聽到一個物體振動的聲音,AI會先算“聲音怎麼被耳朵的形狀改變”“耳膜怎麼對不同頻率的聲音產生反應”,最后還能對應到大腦怎麼解碼這個聲音。甚至能通過對比“物體本身該有的振動規律”和“實際聽到的聲音”,判斷聲音是不是真的、有沒有被偽造。

觸覺的進步更明顯。以前AI測觸覺,就是算“壓力有多大”,現在它能還原物體表面的立體結構。比如摸一個軟東西,AI能算出“手碰到時熱量怎麼傳遞”“軟材料會怎麼變形”,甚至能在材料快要壞的時候,通過“變形不符合常規規律”提前察覺。

還有嗅覺和味覺。現在AI能從分子層面分析氣味和味道:氣味變成了“揮發性分子在空間裡怎麼擴散”的數據圖,味覺變成了“味蕾上哪些受體被激活”的概率圖。它還能搞懂“為什麼味道濃淡和分子數量不是簡單的正比關系”,破解了感官刺激的復雜規律。

身體的“位置感”也被精准量化了。比如抬手這個動作,AI會把手臂當成“機械連杆”,算每個關節怎麼動﹔判斷平衡,會模擬“耳朵裡的淋巴液怎麼因為身體傾斜而晃動”。以前說“用力時覺得沉”“站不穩頭暈”,這些模糊的感受,現在都能對應到具體的物理數據,比如關節受力的大小、淋巴液流動的速度。

甚至身體內部的感受,也能被拆解成數據。比如遇到壓力時,AI能算出“神經信號怎麼傳”“腎上腺素怎麼釋放”“激素釋放后身體怎麼反過來調節”,把“緊張”這種抽象感受,變成了一套可計算的生理反應流程。

這六個維度的進步,核心是把以前“零散的、孤立的數據”,變成了“符合物理規律、能互相印証的完整體系”。感官結構化數據,成了機器理解世界的“通用語言”——既包含自然規律,又能讓機器像人一樣“感受現實”。

讓AI不再“胡說八道”

AI有時候會“一本正經地說錯話”(也就是產生“幻覺”),根本原因是它的認知沒有“物理世界規律”來約束。要解決這個問題,得建立一套“多層驗証體系”,讓AI的判斷始終錨定現實。

這套體系的核心是“多感官數據融合的物理模型”,能拼出環境的“全景圖”。比如看到“森林裡的樹被風吹得倒向同一個方向”,以前的AI可能會誤解成“有人故意擺的造型”,但有了結構化數據的AI會立刻驗証:用紅外掃描,沒發現工具加熱的痕跡﹔用次聲波監測,沒聽到機器運作的聲音﹔看樹葉的斷面,是自然撕裂的樣子﹔查氣象數據,正好有強風經過。這些物理証據串在一起,就不會讓AI瞎猜了。

更關鍵的是“用物理定律做約束”,給AI畫一條“不能逾越的線”。比如監控裡看到一個東西“飄在空中”,AI不會直接信“它在飄”,而是用物理定律驗証:算重力加速度,看它的運動軌跡符不符合“下落規律”﹔用雷達測實際位置,看是不是視覺誤差﹔模擬空氣流動,看有沒有可能被氣流托起來﹔再看貨架的受力數據,是不是東西沒放穩。基礎的物理定律,成了AI判斷“真假”的硬標准。

傳統經驗也能被“數字化”,變成AI的知識。比如中醫說的“滑脈”(摸起來像珠子滾過),以前只能靠醫生手感,現在能用高密度傳感器測“動脈搏動的波形”,用血流模型算“血管彈性和血液黏稠度的關系”,再結合幾千個孕婦的脈診數據,把“滑脈”變成了可計算的物理指標。老經驗就這樣在數字世界裡“活”了過來。

最后還有“多源証據印証”的終極防線。比如收到“玻璃沒聲音就碎了”的報告,AI會同時查三個數據:用聲學傳感器掃高頻聲音,看有沒有玻璃斷裂的細微聲響﹔用光學系統跟蹤碎片軌跡,看符不符合力學規律﹔用應力成像儀看裂紋,看是不是玻璃本身的脆性導致的。只要有一個証據不符合物理規律,AI就會啟動“懷疑機制”,不會輕易下結論。

這套體系讓AI的判斷越來越貼近現實,而感官結構化數據就是“指南針”——不管AI怎麼分析,最終都要回到“物理現實”這個根本上。

未來十年科技競爭的“核心礦產”

現在全球都在拼智能技術,感官結構化數據已經成了“戰略資源”,就像以前的礦產一樣重要。它的價值,主要在三個領域體現。

首先,它能讓AI自己“學東西”,形成“知識循環”。比如機器人摸一個陶瓷杯,能感知到“熱量傳遞的速度”“表面摩擦的大小”,這些數據會立刻更新它的知識庫。以后再碰到類似的杯子,它不用人再教就能處理。在工業安全模擬裡,用結構化數據建的“熱油飛濺模型”,比實際做危險實驗更靠譜﹔甚至醫療領域積累的“生物組織彈性數據”,能直接用到工業機床的控制上。不同領域的結構化數據能互相借鑒,成了AI進化的“養料”。

其次,它是未來“智能經濟”的“隱形骨架”。比如智能汽車的座艙要做好體驗,得融合好多結構化數據:皮革的觸感反饋、香氛分子的擴散軌跡、引擎振動的頻率。手術機器人要安全,得有“人體組織穿刺阻力”“器官形變特征”的數據庫。智慧城市要運轉順暢,得知道“建筑怎麼影響風聲”“雨天光線怎麼散射”“氣流怎麼改變壓力”。這些數據織成的網絡,會像現在的電力一樣,支撐新經濟的發展。

在國家競爭層面,它還在重新劃分“科技邊疆”。北歐國家在凍原下埋傳感器,收集土地的物理數據﹔東亞企業在研究“喝茶時喉嚨的感受”和“茶葉分子”的關系﹔軍事強國在建“復雜戰場環境”的數據庫。這些數據和當地的地理、生態、產業緊密相關,成了“專屬資源”。誰掌握了關鍵領域的結構化數據,誰就有了制定“智能時代規則”的話語權——未來的科技競爭,很大程度上就是“搶數據、解數據”的競爭。

要突破三道“技術難關”

要讓感官結構化數據真正發揮作用,得先解決三個核心技術問題:怎麼精准採集數據、怎麼高效處理數據、怎麼把數據變成知識。

第一道關是“感知設備升級”,讓機器能“摸透”人類感官的細節。比如激光觸覺傳感器,不用碰到物體就能測出表面的精細結構﹔生物味覺芯片,能直接分析物質的分子、識別味道﹔還有神經接口設備,能嘗試解讀大腦裡傳遞感官信號的生物電。這些設備讓機器的“感知能力”越來越接近人。

第二道關是“計算架構革新”,解決“數據太多處理不過來”的問題。現在有了專門處理“時空序列數據”的處理器,算力和能效都大幅提升﹔還有智能路由系統,能在海量數據裡自動挑出關鍵信息﹔邊緣設備(比如手機、傳感器)和雲端能協同工作,從“收集數據”到“生成知識”能實時完成,形成了高效的“認知閉環”。

第三道關是“知識體系重構”,讓數據能“用起來”。比如跨模態轉換技術,能把“觸覺的節奏”和“嗅覺的信號”變成統一的格式,讓不同感官的數據能互相對比﹔自適應記憶系統,能把機器的操作經驗變成“可復用的技能模板”﹔還有數字孿生平台,能融合力學、聲學、光學模型,驗証結構化數據的准確性。

這三道關環環相扣:感知設備解決“能拿到數據”,計算架構解決“能處理數據”,知識重構解決“能用好數據”。現在各國的科技競爭,也重點集中在這三個領域。

新智能時代要來了

隨著技術難關一個個被突破,感官結構化數據的力量正在改變我們的生活,從城市運行到醫療教育,再到文化保護,都在被它重塑。

未來的自動駕駛會更安全。車子不只是“看到路面積水”,還能通過“聲波和水的相互作用”算出水的表面張力,結合“輪胎震動的頻率”“水花的運動規律”,精准算出不同速度下要踩多深的剎車。它把物理規律變成了決策依據,安全保障會比現在強得多。

醫療教育會徹底告別“經驗傳授”。外科醫生戴的智能手套,不只是傳遞“摸起來軟不軟”,還能顯示“切除組織時的熱量分布”“血管壓力的波動”“不同組織分離時的力學變化”。這些可量化的數據,能讓新手快速掌握手術技巧,不用再靠“師傅帶徒弟”慢慢悟。

文化遺產能實現“數字永生”。比如敦煌壁畫的數字化,早就不只是拍照片記錄顏色了。現在會建一個綜合模型:包含礦物顏料的“光響應特征”(就像顏料的指紋)、洞窟裡的聲學共鳴規律,甚至洞窟裡空氣流動的細微力感。這樣一來,就算過幾百年,后人也能通過數據“感受”到敦煌壁畫的真實狀態。

這場變革會分三步走:第一步是“感知具身化”,讓機器有能“接觸現實”的數字軀體,收集真實體驗﹔第二步是“認知語境化”,讓機器理解現實世界的結構和規則﹔第三步是“決策自主化”,讓機器能在模擬環境裡提前演練、預判風險、優化選擇。

當機器能通過結構化數據,真正“感受”到這個有溫度、有質地、有聲音的世界時,我們其實在重新定義“智能”。以前的AI是“靠概率猜答案的高手”,未來的AI會變成“能理解世界本質的思考者”。那些讓我們頭疼的AI“幻覺”,會慢慢消失在結構化數據構建的“真實認知”裡。

這不只是機器的進化,更是人類認知方式的大變革。當數據裡裝滿了現實世界的物理規律,數字智能終會在“現實”這面鏡子裡,找到自己的“靈魂”——一種源於理解、而非單純計算的智能。

來源:人民政協報

(責編:王震、陳鍵)
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