Kaip „Nvidia Isaac Gr00T N1“ iš naujo apibrėžia humanoidų robotiką

Dešimtmečius mokslininkai ir inžinieriai stengėsi sukurti humanoidinius robotus, galinčius vaikščioti, kalbėti ir bendrauti kaip žmonės. Nors padaryta didelė pažanga, robotų, galinčių prisitaikyti prie naujos aplinkos ar išmokti naujų įgūdžių, kūrimas išliko sudėtingas ir brangus iššūkis. „NVIDIA“ kreipiasi į tai su „Isaac GR00T N1“ – pirmąja pasaulyje atviro ir pritaikomu pagrindų modeliu, skirtu humanoidų robotų samprotavimui ir įgūdžiams. Šis novatoriškas modelis robotus suteikia galimybę kritiškai mąstyti, protu per sudėtingus scenarijus ir prisitaikyti prie naujų iššūkių. Šiame straipsnyje nagrinėjamos NVIDIA naujovės, išsamiai aprašytos GR00T N1 funkcijos ir jo poveikis humanoidiniam robotikai.

Dabartinė humanoidinės robotikos būklė

„Humanoid Robotics“ pastaraisiais metais labai pažengė į priekį. Jie gali vaikščioti per nelygią reljefą, tęsti pagrindinius pokalbius ir atlikti užduotis, tokias kaip produktų rinkimas kontroliuojamoje aplinkoje. Tokios kompanijos kaip „Boston Dynamics“ pademonstravo robotus, kurie gali šokti ar atlikti akrobatiką. Nepaisant visų šių pažangų, šie robotai susiduria su apribojimais, kai susiduria su užduotimis, nepriklausančiomis jų specifiniam programavimui. Pvz., Robotas, skirtas sukrauti dėžutes sandėlyje, gali stengtis rūšiuoti daiktus netvarkingoje sandėlyje arba perjungti užduotis be plataus perrašymo. Visų pirma, kurti humanoidinį robotą, galintį atlikti įvairias užduotis, kurių reikalaujama kiekvieną kartą nuo nulio, procesas, kuris gali užtrukti mėnesius ar net metus.

„Humanoid Robotics“ pamatų modelis

„Isaac GR00T N1“ yra pamatų modelis, specialiai skirtas humanoidiniams robotams. Tai suteikia iš anksto sukurtą pagrindinių funkcijų, tokių kaip suvokimas ir judėjimas, sistema, pašalinanti poreikį plėtoti šias pagrindines galimybes nuo nulio. Tai supaprastina robotų kūrimo procesą, kuris anksčiau reikalavo kompetencijos tokiose srityse kaip mechaninė inžinerija ir AI programavimas, taip pat reikšmingi finansiniai ištekliai. Dabar kūrėjai gali paimti GR00T N1 ir pritaikyti jį konkrečioms užduotims, sumažindami laiką ir kainą. Šis prieinamumas ir lankstumas gali paskatinti platesnį priėmimą, leidžiantį šiems robotams pereiti iš tyrimų laboratorijų prie realaus pasaulio programų.

Mąstymas kaip žmonės: dvigubos sistemos dizainas

GR00T N1 naudojamas dvigubos sistemos dizainas, įkvėptas žmogaus pažinimo. Remiantis dvigubos proceso teorija, žmonės galvoja dviem būdais: greitu ir instinktyviu (pavyzdžiui, refleksu) ir lėtai ir apgalvotais (pavyzdžiui, planavimu). Po šio pažinimo modelio GR00T N1 yra aprūpintas tiek 1 sistema, tiek 2 sistema. 1 sistema leidžia GR00T valdyti greitas reakcijas, tokias kaip kliūčių vengimas ar judančių objektų gaudymas, panašus į žmogaus refleksus. Kita vertus, „System 2“ leidžia GR00T apdoroti sudėtingesnes užduotis, tokias kaip apdorojimo instrukcijos, vaizdinių duomenų analizė ar daugiapakopių veiksmų planavimas, pavyzdžiui, netvarkingas kambarys. Derinant šias sistemas, „GR00T N1“ varomi robotai gali įveikti įvairius iššūkius ir su žmogaus lankstumu. Pavyzdžiui, robotas galėtų pasiimti išsibarsčiusius daiktus, nuspręsti, kur jie priklauso, ir naršyti netikėtas kliūtis, prisitaikant realiuoju laiku.

Treniruotės GR00T N1

Mokyti GR00T galvoti ir judėti kaip žmogus, reikalingas didelis kiekis duomenų, kuriuos galima lėtai ir brangiai surinkti realaus pasaulio vietose. „NVIDIA“ tai nagrinėja su „Isaac GR00T“ „Blueprint“ – įrankiu, kuris generuoja sintetinius judesio duomenis virtualioje aplinkoje. Pradedant nuo nedidelio žmonių demonstracijų rinkinio, projektas gali greitai sukurti didelius duomenų rinkinius. Viename pavyzdyje NVIDIA sukūrė 780 000 sintetinių trajektorijų – lygiaverčių iki 6500 valandų žmogaus pastangų – vos per 11 valandų. Derinant šiuos sintetinius duomenis su realaus pasaulio duomenimis, padidėjo GR00T N1 našumas 40%, palyginti su vien tik realiais duomenimis. Šis metodas pagreitina mokymąsi, padidina pritaikomumą ir tobulina įgūdžius, nesikliuodamas fiziniais bandymais.

Poveikis humanoidiniam robotikai

Roboto kūrimas ir jo AI nuo nulio tradiciškai buvo lėtas ir brangus siekis. GR00T N1 tai keičia pateikdamas modelį, iš anksto išmokytą samprotavimu ir judėjimu, leisdamas kūrėjams sutelkti dėmesį į pritaikymą. Tai galėtų paspartinti dislokavimą tokiose pramonės šakose kaip gamyba, logistika ir sveikatos priežiūra, kur vis labiau reikalingi pritaikomi sprendimai. „GR00T N1“ varomas robotas gali perkelti medžiagas, supakuoti prekes ar padėti pacientų priežiūrai, prireikus perjungti vaidmenis.

„Nvidia“ padarė „GR00T N1“ laisvai prieinamą pasaulinei robotikos bendruomenei, skirtingai nei patentuotos sistemos, kurios riboja prieigą. Šis atvirumas leidžia pradedantiesiems, tyrėjams ir didelėms kompanijoms atsisiųsti, modifikuoti ir pritaikyti jį, suteikiant galimybę mažesnėms komandoms, turinčioms ribotus išteklius, kartu su pramonės lyderiais diegti naujoves.

GR00T N1 apdoroja kelis įvesties tipus, tokius kaip kalba ir vaizdiniai duomenys, leidžiant robotus interpretuoti šnekamąsias komandas, atpažinti objektus ir prisitaikyti prie besikeičiančios aplinkos. Šis universalumas yra labai svarbus humanoidiniams robotams, veikiantiems nenuspėjamoje žmogaus erdvių tikrovėje. Skirtingai nuo tradicinių robotų, sukurtų pasikartojančioms užduotims struktūrizuotoms aplinkybėms, „Gr00T N1“ varomi robotai „Excel“ atlieka dinaminius vaidmenis-kaip sveikatos priežiūros pagalba ar logistikos valdymas-kur yra lankstumas ir natūrali sąveika.

GR00T Veiksmas: realaus pasaulio programos

Tokios kompanijos kaip „Boston Dynamics“, „Agility Robotics“ ir „1x Technologies“ bando GR00T N1. Gamybos metu šie robotai gali surinkti dalis arba rūšiuoti paketus ir prisitaikyti prie gamybos pakeitimų. Jų sugebėjimas perjungti užduotis lengvai tinka gamykloms, kurioms reikia lankstumo.

Sveikatos priežiūros srityje jie galėjo pakelti pacientus iš lovų iki neįgaliųjų vežimėlių, naudodamiesi slaugytojų balso patarimais. Jie taip pat gali padėti pagyvenusiems žmonėms atvežti daiktų ir kalbėti natūraliai. GR00T N1 kalbos ir konteksto supratimas daro šias sąveikas natūraliau ir žmogiškesnę. Pavyzdžiui, „1X Technologies“ „Neo Gamma“ robotas naudojo GR00T N1, kad savarankiškai sutvarkytų namus. Tai įvertino erdvę, nusprendė, ką daryti, pavyzdžiui, parinkti žaislus ar pritvirtinti stalą, ir elgėsi savarankiškai. Tai rodo, kaip „GR00T“ varomi robotai gali tapti namų ūkio pagalbininkais, padėti darbams ar paremti tuos, kurie turi mobilumo problemų.

„Nvidia“ ateities planai tobulinti humanoidinę robotiką

Be GR00T, NVIDIA taip pat bendradarbiauja su „Google DeepMind“ ir „Disney Research“, kurdama fizikos variklį Niutone, skirtą humanoidinei robotikai. Šis atvirojo kodo įrankis leidžia robotikos kūrėjams imituoti, kaip robotai juda ir sąveikauja su savo aplinka. Tai gali integruoti su tokiomis platformomis kaip „Mujoco“ ir „Nvidia Isaac Lab“ ir padėti ištirti robotus praktiškai, prieš pradedant realybę. Ši plėtra dar labiau sumažins išlaidas, sumažins riziką ir pagreitins robotų plėtrą.

Esmė

„NVIDIA“ ISAAC GR00T N1 siūlo didelę pažangą humanoidų robotikoje, suteikdama pritaikomą pagrindą samprotavimui ir judėjimui. Jo dvigubos sistemos dizainas leidžia robotams greitai reaguoti į pakeitimus ir tvarkyti sudėtingas užduotis, prisitaikant prie įvairių aplinkų. Naudodamas sintetinius duomenis mokymui, modelis sumažina ir kūrimo laiką, ir išlaidas. Siūlymas GR00T N1 kaip atviras modelis skatina inovacijas įvairiose pramonės šakose, tokiose kaip gamyba, sveikatos priežiūra ir logistika. Ankstyvieji įgyvendinimai rodo modelio galimybes padidinti lankstumą ir efektyvumą realaus pasaulio programose.