לפני שרובוט מזיז חפץ, מועיל שיעריך מה יקרה אם ידחוף אותו. מודל עולם הוא ייצוג נלמד של הסביבה ושל השינויים האפשריים בה. הוא מקבל מידע על מצב מסוים, ולעיתים גם פעולה מוצעת, ומנבא מצב עתידי. הייצוג יכול להיות תמונה, רצף וידאו או אוסף תכונות פנימיות שאין להן תצוגה אנושית ישירה.
בכך הוא שונה ממאגר עובדות: השאלה המרכזית היא כיצד דברים מתפתחים לאורך זמן. סוכן יכול להשתמש בתחזיות כדי להשוות בין פעולות לפני ביצוען. במשפחת Genie של גוגל דיפמיינד, למשל, המחקר כולל יצירת סביבות חזותיות שאפשר לנוע בתוכן ולשנות את המתרחש בהן.
המבחן החשוב הוא עקביות. חפץ שנעלם מאחורי קיר אמור לשמור על תכונותיו, ותוצאה של פעולה צריכה להתאים למצב שקדם לה. עולם שנראה משכנע עדיין עלול לטעות בפיזיקה. לכן אימון בסביבה כזאת אינו מחליף בדיקה בעולם האמיתי. התחום מחבר בין ראייה ממוחשבת, סוכני AI ורובוטיקה, ומרחיב את הדיון מעבר ליכולת לנסח תשובות: אל היכולת לצפות תוצאות.