時(shí)空智能，讓AI走向物理世界——《時(shí)空智能學(xué)》重磅出版

從語言智能邁向世界智能，從信息處理走向機(jī)理認(rèn)知，人工智能正站在通向真實(shí)物理世界理解能力的關(guān)鍵躍遷節(jié)點(diǎn)。當(dāng)AI已實(shí)現(xiàn)語言與知識(shí)理解，卻仍難以深度認(rèn)知物理世界；當(dāng)遙感影像需從“看見地物”升級(jí)為“理解變化”，驅(qū)動(dòng)數(shù)字地球、自動(dòng)駕駛、智慧城市等領(lǐng)域突破的核心支撐，正是時(shí)空智能。

由國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、中國科學(xué)院院士、中國工程院院士李德仁領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)歷時(shí)多年潛心凝練的重磅著作——《時(shí)空智能學(xué)》正式出版。本書面向人工智能與空間信息科學(xué)深度融合的前沿趨勢(shì)，系統(tǒng)構(gòu)建了從時(shí)空基準(zhǔn)、多源感知、跨模態(tài)融合到智能認(rèn)知與決策的完整理論體系，標(biāo)志著時(shí)空智能這一新興交叉領(lǐng)域的系統(tǒng)化奠基。

▋一、時(shí)空智能：AI通向物理世界的必然躍遷

世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的。從微觀粒子運(yùn)動(dòng)、全球氣候變化，到宏觀宇宙星體運(yùn)行，物理世界的本質(zhì)規(guī)律均由時(shí)空信息所刻畫。

人類對(duì)時(shí)空的認(rèn)知?dú)v經(jīng)農(nóng)耕時(shí)代圭表測(cè)影、工業(yè)時(shí)代測(cè)繪遙感、信息時(shí)代空間信息科學(xué)的演進(jìn)；人工智能的發(fā)展也從“讀萬卷書”的語言智能，發(fā)展到“識(shí)萬張圖”的視覺智能，再到“行萬里路”的空間智能。而今天，隨著萬物互聯(lián)與人工智能的深度融合，時(shí)空智能學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，成為AI從靜態(tài)認(rèn)知走向動(dòng)態(tài)建模、從人類視角邁向超人類視角的核心標(biāo)志。

人工智能的發(fā)展路徑

作為人工智能通向物理世界的核心交叉學(xué)科，時(shí)空智能超越傳統(tǒng)感知范疇，以6W核心框架為研究內(nèi)核，系統(tǒng)回答物理世界的“何時(shí)（when）、何地（where）、何種目標(biāo)（what object）、何種變化（what change）、何種機(jī)理（why）和何種決策（what reaction）”六大核心問題，并以“在需要的地方（right place）、規(guī)定的時(shí)間（right time）、把正確的數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)（right data/information/knowledge）送給需要的人（right people）”的4R標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建精準(zhǔn)智能服務(wù)體系。

▋二、理論體系構(gòu)建：打通“感—傳—知—用”全鏈條

《時(shí)空智能學(xué)》由中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者李德仁院士領(lǐng)銜，聯(lián)合國內(nèi)多領(lǐng)域頂尖專家共同撰寫，面向人工智能與空間信息科學(xué)深度融合前沿趨勢(shì)，系統(tǒng)構(gòu)建完整理論與技術(shù)框架。

• 其一， 構(gòu)建高精度的四維時(shí)空基準(zhǔn)。我們需要突破傳統(tǒng)靜態(tài)三維坐標(biāo)框架的局限，建立涵蓋空間三維與時(shí)間維度的動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)體系，確保海量多源數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的四維時(shí)空框架下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)齊與關(guān)聯(lián)，為萬物互聯(lián)奠定“時(shí)空底座”。

• 其二，發(fā)展“快、準(zhǔn)、靈”的智能處理方法。面對(duì)空天海地海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長，迫切需要引入人工智能大模型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到信息、從信息到知識(shí)的自動(dòng)化提取與實(shí)時(shí)反饋，解決時(shí)效性滯后與精度不足的瓶頸。

• 其三，推進(jìn)面向任務(wù)的行為智能。以“感知—認(rèn)知—行動(dòng)”閉環(huán)為牽引，將時(shí)空知識(shí)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的決策與協(xié)同控制策略，支撐在軌/邊緣/云端的聯(lián)動(dòng)調(diào)度與自適應(yīng)行動(dòng)（如動(dòng)態(tài)觀測(cè)規(guī)劃、資源分配、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)），從而實(shí)現(xiàn)與真實(shí)物理世界的高效交互與持續(xù)優(yōu)化。時(shí)空基準(zhǔn)體系構(gòu)建：統(tǒng)一時(shí)間、空間與尺度基準(zhǔn)，建立跨平臺(tái)、跨模態(tài)、跨場(chǎng)景協(xié)同感知與認(rèn)知的共同參照框架，奠定時(shí)空智能的基礎(chǔ)底座。

依托該體系，遙感時(shí)空信息處理正從“計(jì)劃觀測(cè)—場(chǎng)景解譯”的傳統(tǒng)范式，向“智能感知—智能認(rèn)知—智能決策”新范式全面躍遷。

時(shí)空智能學(xué)總體框架

▋三、國家戰(zhàn)略支撐：空天地海全覆蓋的新質(zhì)生產(chǎn)力

時(shí)空智能不僅是前沿科學(xué)，更是國家核心能力，覆蓋空天、空地、深空、深海、醫(yī)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)六大應(yīng)用維度，為國家重大戰(zhàn)略提供核心支撐。

• 國家安全與全球態(tài)勢(shì)感知

• 極端災(zāi)害監(jiān)測(cè)與應(yīng)急響應(yīng)

• 生態(tài)環(huán)境保護(hù)與國家公園治理

• 智慧城市與交通系統(tǒng)優(yōu)化

• 空天地一體化信息基礎(chǔ)設(shè)施

• 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療、社會(huì)經(jīng)濟(jì)評(píng)估

從三江源生態(tài)監(jiān)測(cè)到全國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，從深空探測(cè)到水下資源開發(fā)，時(shí)空智能正全面激活面向物理世界的新質(zhì)生產(chǎn)力。

時(shí)空智能學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域

▋四、學(xué)術(shù)里程碑：時(shí)空智能領(lǐng)域系統(tǒng)化奠基之作

本書凝聚作者團(tuán)隊(duì)在遙感智能處理、時(shí)空數(shù)據(jù)分析、空間信息系統(tǒng)等領(lǐng)域數(shù)十年學(xué)術(shù)積淀與重大科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是時(shí)空智能這一新興交叉學(xué)科的系統(tǒng)化奠基著作，標(biāo)志著該領(lǐng)域正式完成理論體系構(gòu)建。

它不僅回答了人工智能走向物理世界的關(guān)鍵科學(xué)問題，更為我國從“信息獲取能力”邁向“認(rèn)知與決策能力”提供系統(tǒng)性理論指引。

感知時(shí)空，才能理解世界；

構(gòu)建智能，方能邁向未來。

——時(shí)空智能，讓AI走向物理世界

時(shí)空智能學(xué)

李德仁等著

北京 : 科學(xué)出版社, 2026. 3

ISBN 978-7-03-084354-8

（本文編輯：劉四旦）

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