Quanto mais a tecnologia evolui, mais próxima ela está da vida.
Nos últimos dois anos, a IA ocupou a posição C absoluta na lista de temas quentes em tecnologia. Após a explosão do ChatGPT, como outro ramo importante do desenvolvimento da IA, a “inteligência incorporada” está se tornando um tema quente de preocupação generalizada em todo o mundo. De repente, os "robôs incorporados" também se tornaram uma nova tendência na indústria de ciência e tecnologia.
Segundo definição dos especialistas do CCF, inteligência incorporada refere-se a um sistema inteligente baseado na percepção e ação do corpo físico, que obtém informações, entende problemas, toma decisões e realiza ações por meio da interação entre o agente e o ambiente, de modo que para produzir comportamento inteligente e adaptabilidade, e sua palavra-chave é “incorporação”, ou seja, não se trata apenas de algoritmos e dados abstratos, mas interage com o mundo por meio de formas físicas.
O chamado robô incorporado, ou seja, a inteligência de primeira pessoa com iniciativa, é essencialmente um robô que pode interagir com o ambiente e perceber, e pode planejar, tomar decisões, agir de forma independente e ter a capacidade de executar. Não apenas robôs humanóides, qualquer máquina inteligente tangível que possa se mover pelo espaço é uma forma de robô corporificado, cujo objetivo principal é ser capaz de ouvir a linguagem humana, depois dividir tarefas, planejar subtarefas, interagir com o ambiente e, finalmente, completar as tarefas correspondentes.
A julgar pelo atual status de desenvolvimento da indústria, os robôs humanóides são a melhor forma de inteligência incorporada. Impulsionados pela política, pelo capital e pelo mercado, gigantes globais da tecnologia como NVIDIA, OpenAI, Microsoft e Amazon reinjetaram-se no mercado, e o círculo tecnológico parece ter lançado um sinal da próxima saída - a era dos humanoides. robôs está se aproximando.
Aumente a trajetória do robô e lidere a nova onda de robôs humanóides
Como líder global em poder de computação de IA, o layout da NVIDIA no campo de robôs inteligentes gira principalmente em torno das três áreas principais de grandes modelos, dados e plataformas de desenvolvimento, com o objetivo final de construir um ecossistema de desenvolvimento subjacente para robôs.
Desde 2018, a NVIDIA trabalha em robôs inteligentes. Naquela época, a NVIDIA lançou o NVIDIA Isaac, um novo hardware, software e um simulador de robô de mundo virtual, Jetson Xavier, uma plataforma de computador projetada especificamente para robótica e kits de ferramentas de software de robótica relacionados, dando o primeiro tiro no campo da robótica inteligente.
De 2019 a 2022, a NVIDIA abriu um layout completo na área de robôs inteligentes. Isso inclui o Isaac SDK SDK em 2019, a plataforma Omniverse em 2021 e Isaac Nova Orin em 2022.
Em 2023, a NVIDIA lançou uma nova rodada de projetos de “AI + robótica generativa”, fazendo uma forte incursão no campo da robótica inteligente. Aproveitando a mais recente IA generativa e tecnologias avançadas de simulação, a NVIDIA anunciou o novo módulo de nível industrial Jetson AGX Orin e novas versões dos softwares Isaac ROS e Isaac Sim, melhorando o desempenho em toda a linha de produtos e reduzindo a barreira de acesso.
Quando se trata de inteligência incorporada, a “plataforma” do fundador da NVIDIA, Jensen Huang, nunca parou.
Huang disse repetidamente em discursos públicos que “a próxima onda de IA será a inteligência incorporada”. No GTC24 deste ano, Huang também disse que “desenvolver um modelo básico para um robô humanóide de uso geral é um dos tópicos mais interessantes no espaço de IA hoje”.
Em fevereiro, a NVIDIA também estabeleceu o GEAR, um laboratório de pesquisa de agentes incorporados de uso geral, que se concentra em pesquisas nas áreas de modelos multimodais, robôs de uso geral, agentes baseados em mundo virtual, simulação e dados sintéticos para promover aplicações inteligentes em múltiplos modalidades e cenários.
Vale ressaltar que no GTC24, a NVIDIA lançou a GR00T (Generalist Robot 00 Technology) e o Jetson Thor, um novo computador robô humanóide, que não apenas marca um grande avanço no campo da humanóide tecnologia robótica para a NVIDIA, mas também estabelece uma nova referência para toda a indústria robótica.
Em detalhes, as principais funções do GR00T incluem a compreensão da linguagem natural, a imitação de comportamento e a aprendizagem multimodal, que podem efetivamente mudar a maneira como os robôs humanóides aprendem o mundo real: compreendendo textos em linguagem natural, linguagem humana, vídeos, vídeos ao vivo demonstrações, etc., o robô pode imitar movimentos do corpo humano ou outros comportamentos, de modo a conseguir interação com o mundo real.
Jetson Thor é a nova plataforma de computação da NVIDIA projetada especificamente para robôs humanóides, que é o “cérebro” dos robôs humanóides.
A plataforma de computação por trás dele é fundamental para obter robôs humanóides eficientes, e Jetson Thor é a força motriz por trás do GR00T.
Capaz de executar tarefas complexas e interagir de forma segura e natural com humanos e máquinas, Jetson Thor possui uma arquitetura modular otimizada para desempenho, consumo de energia e tamanho, podendo ser facilmente integrado a diversos tipos de robôs humanóides, apoiando o desempenho geral do robô. e simplificando enormemente o projeto e o desenvolvimento de robôs humanóides.
Além do mais, Jetson Thor traz recursos de IA capazes de conduzir robôs humanóides. Dando continuidade ao legado de alto desempenho da série Jetson, o Jetson Thor oferece desempenho de IA de ponto flutuante de 800 trilhões de 8-bits por segundo para executar modelos de IA generativos multimodais, como o GR00T, alimentados pelo próximo arquitetura NVIDIA Blackwell de última geração e mecanismo Transformer.
Em comparação com a arquitetura Hopper da geração anterior da NVIDIA, a arquitetura Blackwell oferece várias vezes mais melhoria de desempenho em todos os aspectos. Além disso, nova precisão foi adicionada aos núcleos do Blackwell Tensor, e o mecanismo Transformer de segunda geração construído nesta arquitetura suporta inferência de IA de ponto flutuante de 4-bits, dobrando o poder de computação e o tamanho do modelo.
Além disso, Jetson Thor integra um processador de segurança funcional, um cluster de CPU de alto desempenho e 100 GB de largura de banda Ethernet para oferecer desempenho superior, seja percepção e tomada de decisões em tempo real em ambientes complexos ou operação estável sob altas cargas.
A plataforma de computação de três camadas chega ao mercado e acelera o desenvolvimento da indústria global de robôs humanóides
“Processador + Plataforma + Ferramentas de Desenvolvimento” é o “três em um” que a NVIDIA tem para entrar em cada novo mercado, e o mesmo se aplica aos robôs humanóides.
Diferente das máquinas automatizadas tradicionais ou dos dispositivos simples controlados remotamente, os robôs humanóides têm estruturas corporais e capacidades de percepção mais complexas e podem interagir com o ambiente de forma mais natural e flexível. O surgimento deste tipo de robô marca o salto da IA de um único processamento de dados para uma capacidade abrangente de percepção, tomada de decisão e ação. Por trás de tudo isso, o poder da computação de alto desempenho é a espinha dorsal da força da NVIDIA.
Como principal produto da NVIDIA na área de IA, o supercomputador NVIDIA AI é uma plataforma superinteligente que integra computação de alto desempenho, aprendizado profundo e análise de big data.
No processo de desenvolvimento de robôs humanóides, o treinamento de modelos é uma parte crucial, que precisa lidar com grandes quantidades de dados e algoritmos complexos. O supercomputador NVIDIA AI, com seus poderosos recursos de computação paralela à GPU, pode acelerar significativamente esse processo, encurtar o ciclo de treinamento do modelo e melhorar a eficiência do treinamento, o que torna possível desenvolver e iterar rapidamente robôs humanóides. Além disso, através do treinamento eficiente de modelos, os robôs humanóides também podem compreender o ambiente com mais precisão e executar instruções, demonstrando assim capacidades mais poderosas em aplicações práticas.
Além de seu poder computacional, a NVIDIA tem muitos anos de experiência em simulação, e sua solução completa para robótica, NVIDIA Isaac, tem recebido muita atenção desde seu início.
A plataforma Isaac apresenta um conjunto de bibliotecas de aceleração NVIDIA, modelos básicos de IA e tecnologias de simulação avançadas que os fabricantes de robôs podem integrar em suas pilhas de tecnologia.
Isaac Sim:Construa uma ponte perfeita entre o virtual e o real
Isaac Sim é um aplicativo de referência de simulação robótica desenvolvido pela NVIDIA e um dos principais componentes do NVIDIA Isaac, com recursos importantes como um ambiente de simulação de robô altamente realista, design modular e aplicação flexível, suporte para personalização e extensão e integração perfeita com outros Ferramentas NVIDIA.
Construído na plataforma Omniverse, Isaac Sim integra tecnologias e ferramentas avançadas do Omniverse, como o mecanismo de física PhysX, ray tracing em tempo real, path tracing e Material Definition Language (MDL), para fornecer um ambiente virtual altamente realista e interativo para o projeto e teste de robôs humanóides.
Neste mundo virtual, os desenvolvedores podem simular uma variedade de cenários complexos, desde a simples captura de objetos até a exploração de ambientes complexos, sem realmente construir um protótipo físico, para avaliar completamente o comportamento e o desempenho do robô. Isto não só reduz enormemente os custos de P&D, mas também acelera o ciclo de iteração, permitindo que robôs humanóides se adaptem mais rapidamente a diversos cenários de aplicação.
O poder do Isaac Sim também é que ele integra um mecanismo de física avançado e algoritmos de IA, que podem simular interações físicas quase reais, como colisões, fricção, gravidade, etc., fornecendo um campo de treinamento próximo ao mundo real para robôs.
Além disso, Isaac Sim pode ser perfeitamente integrado ao ROS2, facilitando aos desenvolvedores a conexão do cérebro de seus robôs ao mundo virtual para desenvolvimento e testes eficientes, os quais estão impulsionando o desenvolvimento e a adoção da tecnologia de simulação robótica.
Laboratório Isaac:O berço inteligente do aprendizado de robôs humanóides
Se Isaac Sim é o “campo de treinamento” para robôs humanóides, então Isaac Lab é o “berço inteligente” dos robôs humanóides. Isaac Lab é um aplicativo leve desenvolvido com base no Isaac Sim que é otimizado para reforço, mimetismo e aprendizagem por transferência para treinar todos os tipos de instâncias de robôs. Aqui, os desenvolvedores podem usar tecnologias avançadas, como aprendizado por reforço e aprendizado por imitação, para ensinar os robôs a perceber seu ambiente, tomar decisões e executar tarefas.
O Isaac Lab está totalmente integrado ao Isaac Sim, formando um ciclo fechado completo da simulação ao aprendizado. Atualmente, o Isaac Lab pode suportar treinamento e simulação simultâneos de milhares de robôs.
O lançamento da plataforma de computação Layer 3 da NVIDIA marca uma nova fase de desenvolvimento para a indústria de robótica humanóide. Juntos, o supercomputador NVIDIA AI, a plataforma de simulação NVIDIA Isaac Sim e o computador robô humanóide NVIDIA Jetson Thor formam um ecossistema completo para o desenvolvimento, teste e aplicação de robôs humanóides. O estabelecimento deste ecossistema não só acelera o desenvolvimento e otimização de robôs humanóides, mas também oferece infinitas possibilidades para a aplicação de robôs humanóides na fabricação inteligente, serviços comerciais, saúde médica, serviços domésticos e outros campos.
Com o avanço contínuo da tecnologia e a expansão contínua do mercado, espera-se que a indústria de robôs humanóides inaugure um futuro mais brilhante, e a plataforma de computação NVIDIA Layer 3 será um motor de inovação indispensável e uma força motriz neste processo.
Epílogo e o futuro
No atual rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia, os robôs humanóides estão gradualmente se tornando uma ponte que conecta a realidade e o futuro, eles não apenas carregam o anseio dos seres humanos por uma vida inteligente, mas também um símbolo importante do progresso científico e tecnológico de toda a sociedade .
Com seu profundo acúmulo de tecnologia e visão estratégica voltada para o futuro, a NVIDIA está gradualmente construindo um ecossistema único no campo de robôs humanóides. Do fornecimento de uma plataforma de computação de alto desempenho à criação de um ambiente de simulação e ao suporte à operação real de modelos, o layout completo e multicamadas da NVIDIA não apenas demonstra sua confiança inabalável no futuro dos robôs humanóides, mas também injeta um forte ímpeto no desenvolvimento de toda a indústria.
Além disso, no GTC24, o final também conta com 9 robôs humanóides. Pode-se ver que hoje os robôs foram colocados em uma posição importante no mapa de negócios da NVIDIA, e a era da transformação dos robôs incorporados pertencentes à NVIDIA começou.