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MBZUAI IFM 发布并开源 PAN 2 世界模型:LLM 写时间轴状态,29B MMDiT 渲染最长 20 秒视频
穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学(MBZUAI)基础模型研究所(Institute of Foundation Models,IFM)于 2026 年 11 月 10 日在发布 PAN 2,定位为面向物理智能(physical intelligence)的基础世界模型。输入一张可选的首帧图像、一段文字观测和一条动作指令,模型输出一段模拟视频,呈现世界如何因这个动作而改变;单段最长 20 秒、分辨率 704×1248、24 fps,支持文生视频与图生视频两种模式。权重、训练代码与推理代码均以 Apache 2.0 发布,模型卡已上线 ,训练与推理代码在 ,可在 vLLM、HF Diffusers 或 FastVideo 中运行。
IFM 自报的成绩是:在其 6D-PI(六维物理智能)多步计划评测中,PAN 2 完成 34.0% 的全计划,在六个受测模型中最高,领先 MiniMax-H3 的 32.5%;单步完成率 75.1%,与 MiniMax-H3 基本持平。这些数字均未经独立核实;IFM 同时在模型卡里写明,约三分之二的模拟计划至少有一步没有执行。
概念骨干写状态,感知骨干补细节
PAN 2 沿用 IFM 在《Critique of World Models》中形式化的 GLP(Generative Latent Prediction,生成式潜变量预测)架构,把「预测下一个观测」拆成编码器、骨干、解码器三段(见 )。编码器走两条路:预训练视觉语言模型抓取当前画面的语义内容,VAE 编码器把感知细节保留为视频潜变量。
预测分两步完成。概念推理骨干是一个 LLM,技术报告默认使用 Kimi K3:它读入观测和动作指令,写出下一个世界状态的结构化描述,谁在何时行动、物体状态如何变化、镜头如何运动,每件事都带时间戳。感知推理骨干是 29B 参数的 MMDiT(多模态扩散 Transformer)实现的潜变量扩散模型(LDM),模型卡写明它在数亿条以同样格式标注的视频上从零训练,根据文本状态和可选首帧潜变量预测视频潜变量;条件由冻结的 Qwen3.5-9B 文本编码器提供,最后由 Wan 2.2 VAE 解码成帧。前作 PAN 于 2025 年 11 月发布(见 )。
IFM 还用消融检验概念骨干是否只在改写提示词:固定 LDM 不动,把概念推理分别设为无、仅格式化、完整推理三档。无推理时,单动作六维得分从 84.6 跌到 45.1,全计划完成率从 34.0% 归零;仅格式化能收回大部分单动作差距(78.2),全计划却只回到 27.8%。IFM 的结论是,多步模拟主要靠概念推理的深度,而不只是输入格式。博客同节还比较了状态描述的写法:结构化 JSON 状态描述(caption)每条视频平均携带 49.43 个不同陈述,在三种写法中细节最密,留出集验证损失也最低(0.383243,对照两种纯文本写法的 0.385521 与 0.386267)。
六维评测怎么判分,六模型差距在哪
6D-PI 把「模拟得好不好」拆成六个维度:物理一致性、因果连贯、实体持续性、约束满足、视角不变性、客观动态性,分别检验模拟是否服从物理定律、按顺序执行动作、保住实体及其状态、尊重动作前提、镜头移动时世界不变、以及世界在智能体之外仍自行运转。IFM 自建了 300 个单动作测试用例(201 个图生视频、99 个文生视频)和 100 个多步任务:第一人称日常任务,3~6 步,20 秒内一次生成,共 456 步。判定由视觉语言模型(VLM)判官回答是/否问题,镜头运动另由几何估计模型 VGGT-Ω 从估计几何校验;多步评测里,每个肯定判定还要连过 5 次怀疑式复核,成绩取 3 个种子的均值,闭源模型单种子(以上设置见 IFM 与)。
IFM 公布的六模型对比(步骤完成率 / 全计划完成率,单位 %):
| 模型 | 类型 | 步骤完成率 | 全计划完成率 |
|---|---|---|---|
| MiniMax-H3 | 开放 | 75.1 | 32.5 |
| PAN 2 | 开放 | 75.1 | 34.0 |
| FLUX 3 | 闭源 | 72.4 | 26.8 |
| Seedance 2.5 | 闭源 | 69.0 | 24.5 |
| Cosmos 3 Super | 开放 | 47.7 | 9.5 |
| LTX-2.5 | 开放 | 38.5 | 4.0 |
六个模型落在同一条复合曲线上(R² = 0.986):步骤越可靠,全计划完成率涨得越快。按 IFM 拟合的曲线,把步骤完成率从 75% 提到 90%,全计划完成率大约翻倍,从三分之一到三分之二;IFM 称今天的领先世界模型正处在这条曲线转陡的位置。
公开基准上,IFM 给出的口径是:Physics-IQ Verified 公开榜单设置下得 49.38,开放模型第一、总体第三(MarkTechPost 汇总的模型卡数据中,闭源 FLUX 3 为 51.11);RBench 得 57.04,高于 MiniMax-H3 的 56.16。各基准的概念骨干并不相同:Physics-IQ 提交用 Claude Opus 5.5,RBench 与人类盲测用 GPT-6 Astra。人类盲测共 140 条提示、13 名评审、1,400 次两两比较,PAN 2 居四个开放模型第二,次于 MiniMax-H3(Elo 1595 对 1620)。博客脚注并注明,闭源模型的成绩剔除了被拦截或未返回的视频。
数据、奖励与优化器:三处工程取舍
数据端,IFM 按 12 个大主题、149 个子主题组织训练素材,但在最早训练阶段之后剔除游戏、动画、CG 渲染和仿真视频,剩下 11 个大主题、138 个子主题,再细分为 1,988 个聚类家族。两个 9B 对照模型各训 40,000 步:剔除合成内容的版本在动作遵循、物理与世界一致性的盲测中赢得 58% 的投票(Elo 1528 对 1472)。
奖励端,流匹配(flow matching)训练之后仍有训练目标罚不到的错误,比如物体中途消失、手穿过杯子。IFM 用冻结的 VisionReward 对生成视频回答 13 个问题来计算奖励,做了 600 步基于奖励的学习:因果连贯涨 8.5 个点(78.8 → 87.3),全计划完成率涨近 4 个点(28.2% → 31.8%),尽管奖励从不给事件排序打分;代价是视角不变性降 3.0、物理一致性降 2.5,在这两项上奖励几乎没有信号。最终模型取奖励训练前后两个检查点的加权平均(model soups),以保留收益、缓解奖励投机(reward hacking)。
优化器端,训练 29B 主干用的是混合优化器 per-head Muon:注意力 Q/K/V 权重按头切块,各做 5 步 Newton–Schulz 迭代再拼回,注意力输出与前馈网络(FFN)权重用矩阵级 Muon,其余参数交给 AdamW。在 185M~756M 三档消融中,per-head Muon 都以更低算力达到同等验证损失,节省 65%~71% 的计算量(FLOPs)。
智能体试了六次,才从管里取出球
IFM 把这项工作框成「模拟式推理」(simulative reasoning):智能体行动前,把候选方案逐个交给 PAN 2 模拟,比较结果再挑一个执行。博客给出两个智能体案例。
第一个是折纸飞机:从一张纸的照片开始,人每次只给一条折叠指令,每段模拟的最后一帧作为下一段的起始图,五步之后纸变成了飞机。难折的几步靠人工润色指令措辞,劣化的起始帧也做了修复。
更能说明问题的是第二个案例。一根透明圆管两端各封着一个盖子:蓝盖能打开,红盖被胶死;胶水在起始图里看不见,只写进给 PAN 2 的文本状态,智能体无从得知。一个基于 Kimi K3 的 LLM 智能体(与 PAN 2 相互独立)被要求取出管中的球,每次提出短计划、看 5 秒模拟片段、再复盘重试,流程类似 Reflexion。它第 1 次拔红盖,第 2 次拧红盖后误判「盖子已开」,接下来三次全在红盖一端打转:倒过来摇晃、边拧边捏、再拔再摇。第 6 次它转向蓝盖,球出来了。这个属性从头到尾没进过智能体的视野,它是靠模拟交互试出来的。
护栏、许可范围与写明的未解难题
模型卡说明,29B 感知骨干以单一检查点释出(BF16);冻结的 Qwen3.5-9B 文本编码器与 Wan 2.2 VAE 从各自仓库取用、沿用原许可,Apache 2.0 只覆盖 IFM 自有的代码与权重。默认采样 50 步、flow shift 9、引导系数 2.5,片段默认 241 帧(约 10 秒)、最长 481 帧(20 秒)。提示词需先经概念推理器改写成结构化 caption,软上限 1,480、硬上限 1,536 词元(token),官方为 Codex 和 Claude Code 准备了配套的改写技能(skill)。IFM 还强烈建议搭配单独发布的 ,前置 Qwen3Guard-Gen-4B 筛请求、后置 Q16 分类器筛帧:其内部评测中,有害文生视频请求产生不安全画面的比例从 33.9% 降到 1.5%,代价是拦下 11.5% 的正常请求。
模型卡的局限一节还写明:每段模拟至多从一个起始帧加文本出发,长交互中外观会漂移,需要与文本状态并行的感知记忆才能解决;文字动作对「打开抽屉」够用,对「每根手指落在哪」这类灵巧操作只够粗略描述;模型还可能抄近路——面还没沥水,漏勺里已经出现了面。
博客把下一步也交代了:在智能体能于模拟中规模化训练之前,还差两件事——一个能随智能体探索而生长并保持一致的世界,以及跨模拟回合积累经验、把学到的东西带回物理世界的训练。前一件是 IFM 预告的下一篇博客的主题。