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李飞飞《Agent AI》综述:智能体认知架构引领多模态交互新时代

核心要点:

1、李飞飞团队的最新研究,为当前火爆的智能体(Agent)领域明确了边界并确立了基本范式。谷歌、OpenAI及微软等科技巨头的最新技术布局,几乎都与该论文提出的能力框架保持一致。

2、该论文构建了一套完整的认知闭环体系——涵盖感知、认知、行动,再到学习与记忆,形成动态循环的智能体系统。这不仅是一次技术整合,更是对通往通用人工智能(AGI)路径的系统性规划。

3、大型基础模型是驱动智能体的核心动力,但与环境的交互成为纠正模型“幻觉”和固有偏见的关键。论文指出,LLM/VLM虽提供了认知基础,但必须通过真实或模拟环境的持续反馈来校准与现实的一致性,从而减少错误,并嵌入伦理安全考量。

4、应用前景覆盖游戏、机器人和医疗三大创新领域——例如游戏中的智能NPC、机器人的自主任务执行、医疗中的辅助诊断与健康监护,清晰展现了智能体从理论构想迈向实际落地的可行路径。

2025年,业界广泛将其视为智能体(Agent)发展的元年,相关概念如智能体、AI Agent、Agentic AI等自年初以来关注度不断攀升。

近期,一篇由李飞飞主导的关于智能体的重要综述论文在人工智能社区内引起了热烈讨论,持续保持高热度。网友反馈称:“几乎是怀着敬畏之心读完的”、“内容极其清晰,深深吸引了我三个小时”。

这篇长达80页的综述标题为《Agent AI: Surveying the Horizons of Multimodal Interaction》,由李飞飞等14位来自斯坦福大学和微软的研究人员共同完成。

李飞飞《Agent AI》综述:智能体认知架构引领多模态交互新时代 Agent AI  智能体 多模态交互 人工智能应用 第1张

该论文获得高度评价的原因在于,它为目前尚显纷杂的智能体领域构建了一个明晰的框架:从感知、决策到行动,并结合记忆、工具使用、环境交互与评估,试图将对话模型、视觉-语言模型、强化学习、工具调用等技术脉络,统一于多模态智能体的新视野之下。

此外,尽管这篇综述最初于去年底发布,但站在当前时间点回顾今年智能体的进展,谷歌、OpenAI和微软等主要厂商的核心战略,几乎都沿着论文描绘的能力栈向前推进;这反过来也证实了论文对“从大模型到智能体”演进方向的前瞻性洞察。

正如李飞飞在其自传《我看见的世界》中所言,“当前学生过于追逐热点,而许多早期论文其实非常经典且富有参考价值”;即便这篇综述发表仅约半年,其重要性及深远影响,仍值得每一位人工智能领域的工作者细致研读。

接下来,让我们一同探索这篇纲领性著作的核心价值。

01

Agent AI 的核心:一个全新的智能体认知架构

要深入理解这篇论文的精粹,首先需掌握其提出的全新 Agent AI 范式。这绝非对现有技术组件的简单叠加,而是一种对未来通用人工智能(AGI)发展方向的超前思考。

论文中的架构示意图,明确界定出该范式的五个核心组成部分,它们共同构建了一个完整、可交互的智能体认知循环。

李飞飞《Agent AI》综述:智能体认知架构引领多模态交互新时代 Agent AI  智能体 多模态交互 人工智能应用 第2张

首要是环境与感知(Environment and Perception),这是智能体与世界接触的初始环节。

与传统模型被动接收结构化信息不同,Agent AI 能够主动从物理或数字环境中捕捉信息;这种感知是多维度的,包括视觉、听觉、文本、传感器数据等。

更为关键的是,感知模块内置了任务规划与技能观察(Task-Planning and Skill Observation)功能;这意味着智能体在感知周遭时,并非无目的地吸收所有信号,而是带着特定目标进行解析。

第二个核心组成部分是认知(Cognition)

如果说感知是信息输入,那么认知便是处理中心,充当智能体的“思考中枢”。论文将认知定义为一个高度复杂的系统,包含思维、意识、感知、共情等高阶智能活动。

这正是大语言模型(LLM)和视觉语言模型(VLM)发挥关键作用的领域。它们为智能体提供了丰富的世界知识、逻辑推演和上下文理解能力。认知模块负责解读感知到的信息,进行多步骤推理,并规划达成目标的策略。

紧接着是行动(Action),它承接认知模块的输出,负责产生具体的操作命令。

这些命令可以是与实体世界互动的机器人控制指令(如移动、抓取),也可以是与虚拟世界交互的API调用、代码生成或自然语言回应。行动模块通过控制器(Controller)作用于环境,从而引发环境状态的改变。

第四个核心组成部分是学习(Learning)

Agent AI 并非静态系统,其核心优势在于持续学习与自我优化的能力。论文突出了多种学习机制,包括预训练(Pretraining)、零样本/少样本学习(Zero-shot/Few-shot)、强化学习(RL)和模仿学习(IL)。

通过与环境的互动(即“智能体交互闭环”),Agent 从成功与失败的经验中汲取知识。环境的反馈(Feedback)会回流至学习和记忆模块,用于优化未来的决策过程。

最后,是记忆(Memory)

传统模型的“记忆”通常受限于短暂的上下文长度,而 Agent AI 的记忆模块则是一个更持久、更具结构化的系统。它存储着知识(Knowledge)、逻辑(Logic)、推理链条(Reasoning)和推断(Inference)的结果。

这使得智能体能够从过往经历中提取有用信息,形成长期记忆,从而在面对新挑战时,无需从头开始,能够触类旁通。

这五个部分相互关联,形成一个动态、持续进化的闭环。智能体通过感知环境,在认知核心的指导下做出判断,通过行动改变环境,再从环境反馈中学习并更新记忆,从而在每一次交互中变得更为智能和高效。

02

大模型如何驱动 Agent AI?

我们刚才探讨的 Agent AI 新范式,可视为这篇综述蓝图中的一个重要维度。

Agent AI 的宏大框架之所以在当下成为现实,根本推动力来自大型基础模型(Foundation Models),特别是 LLM 和 VLM 的蓬勃发展。它们是智能体认知能力的根基,但也引入了新的难题。

李飞飞《Agent AI》综述:智能体认知架构引领多模态交互新时代 Agent AI  智能体 多模态交互 人工智能应用 第3张

LLMs(如GPT系列)和VLMs(如CLIP、LLaVA)通过在海量数据集上的预训练,内化了关于世界的广泛常识与专业知识。这使得智能体在初始阶段就拥有强大的零样本任务规划能力。

例如,当一個机器人智能体接收到“请帮我加热午餐”的指令时,它能借助 LLM 的知识,自动将这一模糊要求分解为具体步骤:“打开冰箱 -> 定位午餐盒 -> 将其放入微波炉 -> 设定时间 -> 启动微波炉”。

这种能力极大降低了为每项任务编写复杂规则的成本。

此外,论文敏锐地指出了大模型的一个关键缺陷——「幻觉」,即模型可能生成不符合事实或缺乏依据的内容。

这在需要与物理世界精确互动的场景中尤为危险。例如,一个机器人智能体若“幻觉”出一个不存在的物体并尝试抓取,可能导致任务失败甚至硬件损伤。

Agent AI 范式通过“环境交互”为缓解幻觉问题提供了一个重要的「参照点」。因为智能体的决策与行动必须在真实或模拟环境中接受检验。

如果模型生成的计划在环境中无法执行(例如,试图穿越墙体),环境会立即给予负面反馈。这种持续的、基于物理法则的反馈,将促使模型将其内部认知与外部的现实世界对齐,从而显著降低幻觉出现的概率。

基础模型同样可能承袭训练数据中的社会偏见。一个在带有偏见文本上训练的智能体,其行为与言语也可能显现歧视性。

论文强调,在设计 Agent AI 时,必须将包容性作为核心原则之一。这涉及使用更多样化的数据进行训练、建立偏见检测与校正机制,以及在人与智能体互动中设计合乎道德且尊重他人的准则。

当智能体(尤其是在医疗、家居等敏感场景)与用户进行深入互动时,会收集大量个人数据。如何保障这些数据的隐私与安全,是一项重大的伦理与技术挑战。

论文建议,需要为 Agent AI 建立明确的法规与监管框架,确保数据使用的透明性,并赋予用户掌控自身数据的权利。例如,通过提示工程(Prompt Engineering)限定模型的行为边界,或增设由人类监督的验证环节,都是确保智能体在安全可控范围内运行的有效方法。

03

Agent AI 的应用潜力

论文不仅构建了理论框架,还深入分析了 Agent AI 在三大前沿领域的广阔应用前景,展示了其从理论迈向实践的清晰轨迹。

首先便是游戏(Gaming)领域

传统游戏中的NPC(非玩家角色)行为由固定脚本控制,模式单一且易于预测,而 Agent AI 将彻底颠覆这一局面。

例如,基于 LLM 的智能体可以扮演 NPC,拥有独立的记忆、目标与情感。它们能与玩家进行有实质内容的对话,根据玩家行为及游戏世界的变化动态调整自身行为,甚至构建复杂的社会网络。斯坦福大学的“生成式智能体”小镇实验(Generative Agents)正是这一理念的初步尝试。

同时,玩家可以使用自然语言与游戏世界互动,比如告知 NPC“我们一同去森林采集草药”,NPC 能够理解并协作行动。这为开放世界游戏带来了无与伦比的沉浸感与自由度。

智能体还能充当内容创作者的“AI 协作伙伴”,依据简单指令或草图,自动生成游戏关卡、道具乃至完整的3D场景,大幅提升游戏开发效率。

李飞飞《Agent AI》综述:智能体认知架构引领多模态交互新时代 Agent AI  智能体 多模态交互 人工智能应用 第4张

其次是机器人(Robotics)领域

机器人可谓是 Agent AI 最直接的物理载体(Embodiment),用户仅需用日常语言发出指令(如“请整理一下桌面”),机器人智能体便能自主规划并执行一系列复杂操作。

论文演示了利用 GPT-4V 理解人类视频示范,并将其转化为机器人可执行任务序列的实验,这使机器人编程变得如同「教导孩童」一样直观。

在模拟环境中训练机器人成本较低、效率较高,但如何将习得的技能迁移至物理世界是一大核心挑战。Agent AI 通过领域随机化(Domain Randomization)等技术,在模拟训练中引入足够多的变量(如光照、材质、物理参数的变化),使学到的策略对真实世界的细微差别更具适应性。

机器人智能体融合视觉、语言、触觉等多种信息来理解环境。例如,它不仅能“看见”一个杯子,还能通过语言指令理解这个杯子是“易碎的”,从而在抓取时施加更轻柔的力度。

李飞飞《Agent AI》综述:智能体认知架构引领多模态交互新时代 Agent AI  智能体 多模态交互 人工智能应用 第5张

最后,在医疗健康(Healthcare)领域,Agent AI 同样展现出巨大潜力。

智能体可作为医疗对话助手,进行初步问诊、收集病史,并基于医学知识库为医生提供诊断参考,尤其在医疗资源短缺的地区,能显著提升初级诊疗的覆盖范围与效率。

医疗领域知识更新迅速,任何差错都可能危及生命。Agent AI 可以连接权威的、实时更新的医学数据库,在生成诊断建议时,同步进行事实核验与来源引用,这对于遏制模型幻觉、保障信息准确性至关重要。

李飞飞《Agent AI》综述:智能体认知架构引领多模态交互新时代 Agent AI  智能体 多模态交互 人工智能应用 第6张

智能体能够协助处理与分流大量患者信息,监测慢性病患者的生命体征数据,并及时向医护人员发出警报,实现更高效的个性化健康管理。

结语

尽管前景令人振奋,但这篇综述也清醒地指出,Agent AI 仍处于发展初期,面临跨越模态、领域与现实的多重挑战。

例如,如何让智能体真正实现视觉、语言、听觉、动作等多模态的深度整合,而非表面拼接,是未来研究的核心方向。

以及如何训练一个能在游戏、机器人和医疗等截然不同领域均能高效运作的“通用智能体”,而非为每个领域定制专属模型,是通向 AGI 的关键跨越。

在评估与基准方面,如何科学地衡量一个智能体的智能水平亦是重点。为此,论文团队提出了新的评估基准,如用于多智能体协作的“CuisineWorld”和用于视频理解的“VideoAnalytica”。建立标准化的评估体系,对于引导领域发展、度量技术进展具有决定性意义。

回归论文本身,李飞飞等人的这篇《Agent AI》综述,绝非对现有研究的简单汇总。它提出了一个统一、完整的 Agent AI 认知框架,阐明了大型基础模型在其中扮演的核心角色,并系统性地剖析了其在关键应用领域的机遇与挑战。为当前略显嘈杂且零散的智能体研究领域,提供了一份不可或缺的“导航图”。

最后,大家可以一键访问论文原文:

https://arxiv.org/abs/2401.03568