Imagjinoni një robot që mëson detyra komplekse, si p.sh. montimi i komponentëve të ndërlikuar ose lundrimi në terrene sfiduese, jo për muaj apo vite, por në harkun kohor të një dite të vetme.
Ky është potenciali transformues i Genesis, një platformë simuluese e fizikës me burim të hapur e zhvilluar nga Universiteti Carnegie Mellon dhe studiues të industrisë private.
Zanafilla lejon robotët t’i nënshtrohen trajnimit virtual me shpejtësi deri në 81 herë më të shpejtë se trajnimi në botën reale , duke kondensuar efektivisht dekada të të mësuarit në vetëm orë. Teknologjia e re novator hap dyert për një të ardhme ku robotët mund të integrohen pa probleme në jetën tonë, duke ndihmuar me gjithçka, nga prodhimi dhe kujdesi shëndetësor deri te eksplorimi dhe lehtësimi i fatkeqësive.
Krahasimi i shpejtësisë me CPU-në dhe GPU-në e njohur simulatorë të bazuar në robotikë. (Burimi: faqe Genesis GitHub)
Por Zanafilla është më shumë se thjesht një demon shpejtësie; është një simfoni e sofistikuar e fizikës dhe inteligjencës artificiale, duke harmonizuar vallëzimin e ndërlikuar të ligjeve fizike me fuqinë krijuese të AI. Kjo simfoni drejtohet nga një motor i fuqishëm fizik i aftë për të simuluar ndërveprimin e forcave, lëvizjeve dhe ndërveprimeve që drejtojnë botën fizike.
Generating Worlds for Robotics and AI Training
I përshkruar si”motori më i shpejtë i fizikës në botë”, Genesis ofron shpejtësi të paprecedentë simulimi deri në 81 herë më të shpejta se ato ekzistuese Simulatorët robotikë të përshpejtuar nga GPU, të tilla si Gym Isaac i Nvidia dhe Mujoco MJX, pa asnjë kompromis për saktësinë dhe besnikërinë e simulimit dallohet nëpërmjet shkathtësisë së tij, duke shërbyer si:
Një motor fizik universal: I aftë për të simuluar një gamë të gjerë materialesh dhe fenomenesh fizike, duke përfshirë trupa të ngurtë dhe të artikuluar, lëngje, gazra, objekte të deformueshme, dhe materiale të grimcuara.
Një platformë simulimi robotik: Sigurimi i një ndërfaqeje miqësore për përdoruesit për krijimin dhe simulimin e robotëve kompleksë mjedise me lehtësi dhe efikasitet të paparë. Studiuesit mund të hartojnë skenarë të ndërlikuar që përfshijnë robotë të ndryshëm, duke përfshirë krahët e robotëve, robotët me këmbë, dronët dhe madje edhe robotët e butë, dhe të vëzhgojnë sjelljen e tyre në një botë virtuale shumë realiste.
Një Sistem Renderimi: Paraqet aftësi të avancuara të gjurmimit të rrezeve për dalje vizuale me cilësi të lartë, thelbësore për prezantime, kërkime dhe bashkëpunim. Kjo lejon krijimin e simulimeve mahnitëse realiste, duke përmirësuar të kuptuarit dhe analizën e sjelljes së robotit.
Një motor gjenerues i të dhënave: Transformimi i kërkesave të gjuhës natyrore në modalitete të ndryshme të të dhënave, të tilla si skena ndërvepruese, propozime detyrash dhe sjellje robotësh. Kjo veçori novator lejon përdoruesit të përshkruajnë një skenar në anglisht të thjeshtë dhe Genesis do të gjenerojë mjedisin përkatës të simulimit, të kompletuar me objekte, robotë dhe madje edhe detyra të paracaktuara.
Genesis ofron disa veçori kryesore që e bëjnë atë një mjet të fuqishëm për studiuesit dhe zhvilluesit:
Performanca e optimizuar: Shfrytëzon llogaritjen paralele të përshpejtuar nga GPU për shpejtësi simulimi ultra të shpejtë. Për shembull, kur simulon një skenë manipulimi me një krah robotik Franka, Genesis arrin një 43 milionë korniza për sekondë (FPS) në një GPU të vetme RTX 4090. Kjo shpejtësi e jashtëzakonshme lejon prototipimin dhe testimin e shpejtë të modeleve të robotëve dhe algoritmeve të kontrollit.
Pythonic dhe miqësor për përdoruesit: Zhvilluar tërësisht në Python, me një dizajn intuitiv API për instalim dhe përdorim të lehtë. Kjo e bën Genesis të aksesueshëm për një gamë më të gjerë përdoruesish, duke përfshirë ata pa përvojë të gjerë programimi.
Përputhshmëria me ndër-platformë: Ekzekutohet në mënyrë origjinale nëpër sisteme të ndryshme operative (Linux, macOS, Windows) dhe mbështetëse llogaritëse (CPU, Nvidia GPU, AMD GPU, Apple Metal). Kjo siguron që studiuesit të mund të përdorin Genesis pavarësisht nga konfigurimi i tyre i preferuar i harduerit ose softuerit.
Simulimi i diferencueshëm: I pajtueshëm me kornizat e AI dhe të mësimit të makinerive, duke mbështetur zgjidhës të diferencueshëm për aplikacionet e avancuara të kontrollit robotik. Kjo veçori është thelbësore për trajnimin e robotëve duke përdorur të mësuarit përforcues dhe teknika të tjera të AI, duke lejuar optimizimin efikas të sjelljes së robotit.
Letargji automatik: Përshpejton në mënyrë inteligjente simulimet duke i vendosur automatikisht entitetet statike në një gjendje me fuqi të ulët. Kjo rrit më tej efikasitetin e Genesis, duke lejuar simulimin e mjediseve edhe më të mëdha dhe më komplekse.
Mbështetje e formatit të gjerë të skedarit: Genesis mbështet ngarkimin e llojeve të ndryshme të skedarëve, duke përfshirë MJCF (.xml), URDF,.obj,.glb,.ply dhe.stl. Kjo siguron përputhshmëri me një gamë të gjerë të modeleve ekzistuese të robotëve dhe aseteve 3D.
Motori, i kombinuar me algoritme më të fundit të AI, lejon krijimin e simulimeve dinamike, fizikisht të sakta që mund të përdoren për të trajnuar robotët në një mjedis të sigurt dhe të kontrolluar. Duke shfrytëzuar fuqinë e kartave grafike, Genesis mund të ekzekutojë deri në 100,000 kopje të një simulimi njëkohësisht, duke mundësuar përsëritje të shpejtë dhe përsosje të algoritmeve të kontrollit.
Genesis synon të përdorë agjentin gjenerues robotik dhe motorin e fizikës për të gjeneruar automatikisht politika robotike dhe të dhëna demonstrimi për aftësi të ndryshme sipas skenarëve të ndryshëm. (Burimi: Faqja Genesis GitHub)
Paralelizmi masiv është i ngjashëm me të paturit e një ushtrie robotësh që mësojnë njëkohësisht, ku secili kontribuon ndaj njohurive kolektive dhe përshpejtimit të ritmit të inovacionit.
“Një orë kohë llogaritëse i jep robotit 10 vjet trajnime. përvojë. Kështu Neo ishte në gjendje të mësonte artet marciale sa hap e mbyll sytë në Matrix Dojo,”shkroi Jim Fan, një bashkëautor i punimit kërkimor të Zanafillës, në X.
Nëse një Inteligjenca artificiale mund të kontrollojë 1000 robotë për të kryer 1 milion aftësi në 1 miliard simulime të ndryshme, atëherë ajo mund të”funksionojë”në botën tonë reale, që është thjesht një pikë tjetër në hapësira e madhe e realiteteve të mundshme Ky është parimi themelor përse simulimi funksionon kështu… pic.twitter.com/sKDsisBewZ
— Jim Fan (@DrJimFan) 19 dhjetor 2024
Fan, i cili ka kontribuar në disa projekte simuluese robotike për Nvidia, kap thelbin e potencialit transformues të Genesis. Ky përshpejtim jo vetëm që përshpejton procesin e zhvillimit, por gjithashtu lejon eksplorimin e një game më të gjerë sjelljesh dhe strategjish robotësh, duke çuar në robotë më të fortë dhe të adaptueshëm.
Botë të thurura nga fjalë
Zanafilla shkon përtej thjeshtimit të përshpejtimit të simulimeve; ai fuqizon përdoruesit të krijojnë botë të tëra nga themeli duke përdorur fuqinë e gjuhës. Duke shfrytëzuar modelet e gjuhës së vizionit (VLM), një lloj inteligjence artificiale që mund të kuptojë dhe gjenerojë si tekst ashtu edhe imazhe, Genesis mund të transformojë përshkrimet e thjeshta të tekstit në mjedise dinamike dhe interaktive 3D.
Imagjinoni të shkruani disa fjali duke përshkruar një qendër qyteti, të kompletuar me udhëkryqe, njerëz, automjete dhe ndërtesa, dhe më pas të shikoni se si Zanafilla e sjell atë skenë në jetë në një simulim fizik të saktë, të mbushur me nuanca të dritës , hije dhe lëvizje.
Motori i simulimit të Genesis Physics AI përdoret për gjenerimin e skenës interaktive 3D. (Burimi: faqe Genesis GitHub)
Kjo aftësi e gjenerimit të tekstit në botë hap një sferë mundësish për robotikën kërkimore dhe më gjerë. Studiuesit mund të krijojnë shpejt dhe me lehtësi skenarë komplekse për të testuar aftësitë e navigimit, manipulimit dhe ndërveprimit të robotëve.
Me të, një robot mund të mësojë të lundrojë në një rrugë të mbushur me njerëz, duke ofruar produkte dhe duke shmangur pengesat, të gjitha brenda një mjedisi të simuluar të krijuar nga disa rreshta teksti. Kjo jo vetëm që kursen kohë dhe burime, por gjithashtu lejon krijimin e skenarëve shumë specifikë dhe të personalizuar të trajnimit.
Për më tepër, teknologjia ka potencialin të revolucionarizojë krijimin e botëve virtuale për lojëra, argëtim dhe madje edhe arsimim.. Një rast tjetër i mundshëm përdorimi mund të jenë studiuesit që eksplorojnë ngjarje historike ose koncepte shkencore në mjedise zhytëse, të krijuara nga AI që reagojnë në mënyrë dinamike ndaj veprimeve të tyre.
Motori i Simulimit të Genesis Physics AI përdoret për Gjenerimi interaktiv i lëvizjes së karaktereve 3D. (Burimi: faqe Genesis GitHub)
Në vend që të lexojnë pasivisht për një vend historik, ata mund të ecin në rrugët e një simuloi Athinën duke ndërvepruar me qytetarët virtualë dhe duke dëshmuar se si po ndërtohet Akropoli.
Zanafilla dhe RoboGen: Një vizion i përbashkët për E ardhmja e Robotikës
Zhvillimi i Genesis rezonon me aspiratat e projekteve të tjera ambicioze në fushën e robotikës, siç është projekti i lidhur ngushtë RoboGen. Robogen është një platformë me burim të hapur e fokusuar në bashkë-evolucionin e trupave dhe trurit të robotëve, duke përdorur Genesis si bazë për simulimet e tij.
Objektivi i tij kryesor është të evoluojë robotë që mund të prodhohen lehtësisht duke përdorur printim 3D dhe komponentë elektronikë lehtësisht të disponueshëm dhe me kosto të ulët, si p.sh. një tabelë mikrokontrollues Arduino, pjesë modulare të printuara në 3D dhe motorë servo.
RoboGen synon të nxjerrë njohuri nga modele në shkallë të gjerë dhe ta zbatojë atë në robotikë, duke gjeneruar një rrjedhë të pafund aftësish demonstrime për detyra dhe mjedise të ndryshme.
Kjo arrihet nëpërmjet një tubacioni me katër faza:
Propozimi i detyrës: Propozimi i detyrave të reja që roboti të mësojë. Kjo mund të përfshijë detyra si kapja e objekteve, lundrimi i pengesave ose edhe kryerja e veprimeve më komplekse si hapja e dyerve ose montimi i strukturave.
Gjenerimi i skenës: Krijimi i mjediseve përkatëse për detyrat e propozuara. Kjo përfshin gjenerimin e botëve virtuale realiste me objekte, pengesa dhe veçori të ndryshme të terrenit me të cilat roboti duhet të ndërveprojë.
Gjenerimi i Mbikëqyrjes së Trajnimit: Gjenerimi i të dhënave të trajnimit dhe mbikëqyrjes për procesin e të mësuarit të robotit. Kjo mund të përfshijë ofrimin e demonstrimeve të detyrës së dëshiruar, përcaktimin e qëllimeve ose përcaktimin e funksioneve të shpërblimit për të mësuarit përforcues.
Mësimi i aftësive: Mundësimi i robotit për të përvetësuar aftësi të reja bazuar në informacionin e krijuar. Kjo përfshin përdorimin e algoritmeve të mësimit të makinerive për të trajnuar sistemin e kontrollit të robotit, duke e lejuar atë të përshtatet dhe përmirësojë performancën e tij me kalimin e kohës.
“Puna jonë përpiqet të transferojë njohuritë e gjera dhe të gjithanshme të ngulitura në modele në shkallë të gjerë në fushën e robotikës, duke bërë një hap drejt trajnimit të automatizuar të aftësive robotike në shkallë të gjerë dhe mbledhjes demonstruese për ndërtimin e sistemeve robotike të përgjithësueshme,”Dokumenti kërkimor RoboGen thotë
Kjo përputhet me qëllimin e Genesis për të ofruar një platformë të fuqishme dhe të gjithanshme për trajnimin e robotëve, duke mundësuar zhvillimin e robotëve më të fuqishëm dhe të adaptueshëm për aplikacione në botën reale.
Përtej Robotikës: Një vështrim në të ardhmen e AI.
Por Genesis është më shumë se thjesht një simulator robotik, është një paraqitje e shkurtër e së ardhmes; Krijimi i përmbajtjes së drejtuar nga AI, aftësitë e tij gjeneruese shtrihen përtej mjediseve 3D për të përfshirë lëvizjen e personazheve, animacionin e fytyrës dhe madje edhe videot fizikisht të sakta
Imagjinoni botët virtuale të populluara nga personazhe të gjallë, të aftë për të shprehur emocione dhe për të bashkëvepruar me të. mjedisi në një mënyrë të besueshme fizikisht. Ky është lloji i përvojës zhytëse që Genesis mund të ndihmojë në krijimin. Kjo ka implikime jo vetëm për argëtimin dhe lojërat, por edhe për fusha si realiteti virtual, realiteti i shtuar, madje edhe terapia dhe rehabilitimi.
Ndërsa sistemi gjenerues nuk është përfshirë ende në kodin e disponueshëm publikisht në GitHub, ekipi i zhvillimit planifikon ta lëshojë atë në të ardhmen. Ndërsa Genesis vazhdon të evoluojë, ai premton të jetë një mjet i fuqishëm për studiuesit dhe krijuesit, duke shtyrë kufijtë e asaj që është e mundur në botën dixhitale dhe duke mjegulluar linjat midis realitetit fizik dhe simulimit virtual.
Aftësia për të gjeneruar simulime realiste nga përshkrimet e tekstit mund të revolucionarizojë mënyrën se si ne projektojmë, testojmë dhe ndërveprojmë me mjediset virtuale.
Konsiderata etike të robotikës me fuqi AI
Ashtu si me çdo teknologji transformuese, rritja e robotikës me fuqi të AI ngre konsiderata të rëndësishme etike. Ndërsa robotët bëhen më të sofistikuar dhe më të integruar në jetën tonë, është thelbësore të sigurohemi që ata të zhvillohen dhe të vendosen me përgjegjësi. Kjo përfshin adresimin e shqetësimeve në lidhje me zhvendosjen e punës, paragjykimin algoritmik dhe keqpërdorimin e mundshëm të teknologjisë robotike.
Natyra me burim të hapur të platformave si Genesis mund të luajë një rol vendimtar në promovimin e zhvillimit etik. Duke e bërë teknologjinë bazë transparente dhe të aksesueshme, ajo lejon një shqyrtim dhe llogaridhënie më të madhe. Kjo mund të ndihmojë të sigurohet që robotika e fuqizuar nga AI të zhvillohet në një mënyrë që përfiton njerëzimin dhe përputhet me vlerat tona.
