爆火的空间智能到底是什么?

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爆火的空间智能到底是什么?

编者按:本文来自微信公众号 王智远(ID:Z201440),作者:王智远,创业邦经授权发布。

最近,跟朋友聊天,总能听到“空间智能”这个词。

但一问到它到底啥意思,大家开始打马虎眼了。懂点的人一解释就乱成一团,自己还陷进去了;不懂的人听着专业名词,直接晕菜。

因此,我想用最简单的方式,分享下「空间智能」。

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空间智能,说白了,就是在我们大脑里“玩转”空间的本事。想象一下,有一个物体,你想看看它什么样,是不是要360度转一圈,才能知道。

还有开车看地图,是不是先导航到终点,然后把地图缩小,看看整个脉络再出发?装修房子更是如此,得从上帝视角看看俯视图,才能发现布局有没有问题。这些,都是靠空间智能来搞定的。

简单来说,空间智能,是我们处理空间关系的能力。如果要一句话给别人通俗的讲清楚,我会说:空间智能,像你在脑子里面把某个物品3D还原的过程。

最近,“杭州六小龙”火了,空间智能概念也跟着热了起来。那它到底是咋来的呢?

说起它的历史,也挺有意思。远古时代,祖先们没有导航工具,靠脑子记图形、靠眼睛认识方向,打猎时要追上猎物,回家时要找到路,这些都离不开空间思维。

后来,人类开始盖房子,画地图,空间思维变得越来越重要了。

1940年,心理学叫爱德华·托尔曼(Edward Chace Tolman),它提出提出了一个理论:认知地图。主要研究人和动物是如何在空间内找到自己位置。

到1983年,美国心理学家霍华德·加德纳(Howard Gardner)在他的书《心智的框架》里,把空间智能列为人类九大智能之一。他说,空间智能不只是认路,还和画画、设计、解决问题这些能力都有关系。

所以,直到20世纪,科学家们才开始研究它,从那以后,空间智能有了科学定义。不过,空间智能发展,可不是靠闭门造车,技术的进步和社会的需求,是它成长的「助推器」。

先说说技术这块,大概经历了三个关键阶段:

  • 古代。有了地图和指南针,人类一下子就能在地球上“摸清”方向,导航能力直接飞跃。

  • 文艺复兴时期。画家通过透视方法,建筑师开始设计各种复杂建筑,这时,人们的想象力才更上一层楼。

  • 现代。计算机出现后,整个局面被改写,从设计软件(比如CAD)、地理信息系统(GIS),到虚拟现实(VR)和自动驾驶技术,空间智能成了背后的核心支撑。

技术每一次进步,都把空间智能往前推了一大步。

再来说说社会需求。古代人为了生存,靠脑子里的“地图”在复杂环境里打猎、找路,这是本能。到了工业时代,人们为了盖房子、修路,得靠精准的空间规划和设计来谋生。

现在呢,城市化进程加速发展,空间规划变得越来越复杂,建筑师、工程师、城市设计师这些职业,都离不开空间智能。

设计一座高楼大厦,团队得先在图纸上“搭”一遍,看看整体框架合不合理;规划一条地铁线路,得考虑怎么在地下穿来穿去,又不和其他设施冲突。

不光这些专业领域,日常生活也离不开空间智能。用导航找路、看装修效果图,这些看似平常的活动,其实都在考验你的空间能力。

更重要的是,空间智能和当下很火的STEM领域(科学、技术、工程、数学)关系特别紧密。研究表明,空间能力强的人,学数学和科学更容易出成绩。

所以,教育界也越来越重视从小培养孩子的空间思维能力。明白这些,你就知道为什么一句话讲不清楚空间智能了。

因为,如果只说它用来看设计的,难免有些草率;如果说它不是单一技能,贯穿生活、技术、职业,又难免太概念化,因此,我们必须从根源、技术发展和生活中的应用出发,才能理解它。

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明白来龙去脉,再往下挖一挖,看看它怎么运作。

空间智能的核心逻辑理解上很简单:系统先“看懂”空间,再“搞定”任务。具体来说,一个系统得先知道周围是啥样,再弄明白该怎么处理,最后去执行任务。这背后有四步:

  • 空间感知:系统通过传感器“看清”周围环境,比如自动驾驶汽车检测前方行人和路边障碍物。

  • 空间表示:将感知到的信息转化为系统能理解的“地图”,比如生成路况的3D模型。

  • 空间推理:系统基于“地图”进行分析和决策,比如规划一条避开障碍物的路径。

  • 执行:将决策转化为实际动作,比如汽车按规划路线行驶,机器人按计划移动。

这四步环环相扣,缺一不可。实现这四步的关键技术包括:传感器、计算机视觉、AI算法、以及3D建模和地理位置信息系统(GIS)。

等等。这些概念和技术并不是随便堆叠在一起的,而是像流水线一样环环相扣。

想象一下,你有一辆自动驾驶的汽车,它得先用传感器知道前面有没有人、路边有没有树,然后把路况变成一张3D图,接着算出一条不撞树的路,最后按这条路开起来。扫地机器人也一样,先感知周围,再规划怎么绕过沙发,最后开始打扫。

大家各司其职又紧密配合,才让空间智能真的动起来。

对了,这里有两个有意思的事:一,盲人也具备空间智能的能力;他可以通过触摸和听觉,构建出精准的空间认知;他们能靠脚步声的回音判断房间大小,甚至能“感觉”出周围的布局。

另一个是,别以为空间智能只在高科技里有用,像高德地图,摄像头,拍的街景、GIS算的路况、AI给的路线建议,都是空间智能在干活儿。所以,这项技术离我们一点儿也不远。

那么,他跟人工智能相比有什么不同,或独特优势呢?

我认为,它们最大区别在于“干什么”和“怎么干”。空间智能核心是处理空间问题,而传统人工智能更像是一个按部就班的“老实人”,擅长完成规则明确的任务,比如下棋、算账。

它们也有相同的地方,都得靠数据“吃饭”。不过,数据来源不一样。

传统人工智能主要依赖人类标注的数据,比如:图像识别中那些被打上标签的图片,或者人工输入的训练数据。而空间智能则靠传感器直接从真实世界获取信息,比如摄像头、激光雷达等设备采集的数据。

再看感知和自主性。

空间智能靠摄像头和激光雷达,能实时“看”周围环境,还能自己“画地图”。像机器人进了新房间,它能自己搞清楚哪儿是墙、哪儿是门。传统人工智能没这本事,得提前给它地图或者人工标注好的信息,它才知道咋办。

还有,空间智能能从一大堆数据里自己琢磨出规律。

它能根据交通流量自动优化导航路线。传统人工智能就不行,得靠人先把规则写好,灵活性差很多。

更重要的是,空间智能不仅能“思考”,还能“动手”。它可以指挥机器人抓取物品,或者在VR游戏中控制角色移动。这些任务对传统人工智能来说可能就很吃力。

而且,空间智能处理复杂数据的能力也很强。就像导航App,它能根据实时路况自动调整路线。传统人工智能想做到这点,得让人把任务拆开,一步步设计,效率和自主性都差不少。

因此,如果用一个比喻:空间智能像一位灵活的“空间探索者”,而传统人工智能更像一个循规蹈矩的“规划执行者”。

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搞清楚空间智能厉害之处,再看看它到底用在哪些领域,解决哪些传统方法搞不定的难题。

自动驾驶,大家最熟悉的应用场景。如今,各大车企都在这个领域激烈竞争。实际上,空间智能的应用远不止于此。

虚拟现实(VR)和增强现实(AR)也在靠它。

Oculus的VR设备,借助空间智能,画面可以实时跟随用户的动作和视线变化。你转个头,画面立刻同步调整,沉浸感瞬间拉满,而传统渲染技术不仅计算速度慢,效果也显得生硬,空间智能则让这一过程变得流畅自然。

还有建筑和房地产行业。

过去,建筑设计和施工主要依赖人工测量和图纸,效率低且容易出错。现在,空间智能通过三维建模和实时监测,不仅能优化设计方案,还能让施工进度一目了然,极大提升了效率。

最近很火的群核科技,正是将空间智能应用于设计和建筑领域的典型代表。但也不能单纯定义到这个领域。因为它有诸多空间内的数据,还能做更多事情。

比如:帮电商企业做虚拟拍摄。

过去,传统电商拍摄需要搭建实景棚、雇佣专业摄影师和模特,周期长、成本高。现在,借助空间智能的软件平台,商家可以直接生成逼真的3D效果,还能一键切换场景和背景,几分钟内生成高质量的产品图和视频,大幅降低了成本。

这不是幻想。亚马逊、联邦快递都在用空间智能优化物流效率,医院也在用AI帮人看片。

前段时间,我去体验一次皮肤护理。护理前,工作人员用设备对我的皮肤进行了监测,随后,我直接在软件上看到了毛孔状态等详细信息。这本质上也是空间智能采集数据并提供服务的一种方式。

所以,空间智能像一座桥梁,把现实世界完整地“搬”到了虚拟世界 ,它的潜力巨大,甚至可能彻底改变我们与世界的交互方式。

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当然,空间智能虽然厉害,目前也面临一些挑战。

首先是数据收集与利用。

以前装修房子,设计师会用工具测量房间尺寸和布局,然后记录到软件中。未来会不会有一种可能,让AI直接帮我们记录这些数据呢?

我家里有个天猫精灵,要是能直接对它说:“这个东西放哪儿了?”让它帮我记下来,下次忘了就问它,那该多方便。但这也引出了一个关键问题:隐私。

如果我把这些数据交给AI,会不会被泄露?

同样的问题也出现在其他领域。现在许多数据输入仍然依赖人工操作,未来是否有可能通过人机交互自动收集数据呢?这不仅关乎技术实现,还涉及伦理、法律的考量。

说到交互,就离不开AI硬件。

像摄像头、激光雷达,甚至麦克风,这些传感器加上AI后,确实提升了功能,但也带来了新的难题——成本高、维护复杂,还容易因故障影响性能。

举个例子,扫地机器人的摄像头如果脏了,可能就看不清障碍物,导致工作效率大打折扣。这种问题让产品的推广和实用化变得更加困难。

说实话,如果让我现在买一个AI麦克风,我可能会犹豫,毕竟没用几天,新一代产品又出来了,谁愿意花冤枉钱呢?

对于复杂任务来说,算力是个更大的瓶颈。

大部分空间智能产品要强大的计算能力,来处理海量数据。我注意到,国内有一个趋势:原本本地部署的GPU正在向云端转移。

这种方式能提升性能,但也可能增加延迟,并让用户更加依赖网络稳定性;如何在性能和实用性之间找到平衡,仍然是一个悬而未决的问题。

最关键一点,空间智能目前在诸多领域属于各自为战。

因为它落地到行业内,涉及到计算机科学、机械工程、心理学等多个学科的交叉使用。所以,要实现领域的深度融合,并不容易。毕竟,需要不同专业背景的人才紧密合作,打破学科壁垒。

尽管如此,空间智能的前景依然值得期待。

技术的发展从来都不是一蹴而就的,只要不断突破,未来一定会带来更多惊喜。希望这些内容能帮助你,对空间智能有一个基础的认识。

本文为专栏作者授权创业邦发表,版权归原作者所有。文章系作者个人观点,不代表创业邦立场,转载请联系原作者。如有任何疑问,请联系editor@cyzone.cn。

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