【PI观察】AI幻觉消除术:数字世界呼唤“物理引擎”

虚构不曾发生过的历史,引用并不存在的判决书,捏造从未运行过的代码……当生成式AI开始“一本正经地胡说八道”,带来的不只是信息污染和信任危机,更严重者——可能是算塌一座桥梁,或是开错一份治疗单,让“幻觉”从数字虚构演变为现实威胁。

整个社会都正在经历一场从物理世界向数字世界的迁徙,而AI幻觉,正是这场迁徙中亟待治理的“暗礁”。

 

一、AI的“魔幻现实主义”

艾伦人工智能研究所的科学家在MuJoCo强化学习环境中做过一个实验,任务是让猎豹模型学会快速奔跑。结果出乎意料——猎豹没有奔跑,而是通过连续侧手翻获得了最大前进速度。

这一魔幻结果是由Open AI o3模型给出的。不要诧异,在PersonQA基准测试中,o3会在33%的问答中出现幻觉,而o4-mini的幻觉率更是高达48%。

图片来源:https://cdn.openai.com/pdf/2221c875-02dc-4789-800b-e7758f3722c1/o3-and-o4-mini-system-card.pdf

为何AI如此擅长“脑补”?根源在于其数据驱动的本质。

图灵奖得主、关系型数据库鼻祖Jim Grey在2007年提出了科学研究的四大范式:第一范式物理实验、第二范式理论分析、第三范式科学计算和第四范式数据密集型科学。AI正是第四范式的典型代表:它依赖海量数据寻找统计关联,而非理解本质或遵循物理定律。

因此,当数据有瑕疵或指令触及知识盲区时,AI便会放飞自我,倾向于生成流畅合理或视觉惊艳的内容,而非绝对真实。幻觉,成了它达成目标的捷径。

特别是在需要严格物理推导时,AI因缺乏对因果关系的真正理解和对物理法则的内在遵从,其推理链条极易在薄弱环节断裂,输出看似合理实则荒谬的结果。比如OpenAI文生视频模型Sora生成的“反重力倒水”视频。

Sora生成的玻璃杯跌落、倾覆与液体流出过程

没有物理约束的AI,如同虚空作画,美则美矣,却无承载生命的根基。

 

二、为AI装上“物理引擎”

治理AI幻觉,不能仅靠修补模型本身,更需要为其找到坚实根基——基于第一性原理的科学计算(第三范式)。

科学计算,即利用计算机求解偏微分方程组,对复杂现象进行模拟仿真,实现精准预测。作为底层通用技术,科学计算可广泛应用于工程、工业、游戏等领域,在工程领域的典型应用便是CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)。

与AI“利用数据、推算概率、探究相关性”不同,CAE能“生成数据、遵循逻辑、揭示因果性”——这正是AI缺失的物理锚点。

在样本数据不足或复杂场景下,AI预测容易失真。而CAE作为高精度物理模拟引擎,可有效弥补AI的短板:一方面,用高保真的物理仿真数据训练AI,让它“学”到真实规律;另一方面,将CAE的物理求解器嵌入AI工作流,强制其输出经过物理验证的结果。如使用CAE软件模拟水杯倾倒、液体流出的过程,更真实、更准确。

Simdroid-MPM模拟水杯倾倒、液体流出过程

 

三、云道智造:打造数字世界的物理引擎

CAE(物理引擎)与AI(数据引擎)共同构成了数字世界的两大核心引擎,唯有二者协同并进、相互赋能,人类才能在这场数字迁徙中有效治理AI幻觉的暗礁,重建数字世界的确定性。

近日发布的《北京市加快人工智能赋能科学研究高质量发展行动计划(2025-2027年)》提出研发新一代科学计算智能模拟软件工具、建设高质量科学数据库,推动科学智能(即AI for Science)在工业智能化等领域深度应用。这为“双引擎”融合提供了政策注脚。

云道智造正深耕这一领域,积极探索CAE与AI的融合发展。在CAE for AI方面,伏图-物质点法引擎(Simdroid-MPM)凭借算法优势,可高效求解大规模复杂物理场景,如爆炸、冲击、滑坡、雪崩等;同时结合真实感渲染技术,能够在数字空间精准重构物理世界。

在AI for CAE方面,AI可为仿真插上“效率之翼”。云道智造的电子散热仿真软件Simdroid-EC不仅率先实现了规模化国产替代,还通过AI智能体、AI代理模型等技术,大幅提升仿真效率。

云道智造AI智能体应用案例

当AI真正理解桥梁的应力或水流的规律,而非仅模仿数据中的图案,幻觉的阴影才会逐渐消散。打造数字世界的物理引擎(Physical Intelligence, PI),正是校准未来的关键。让AI懂“物理”,让数字世界有“根基”——这,便是云道智造的使命。