برای چندین دهه ، دانشمندان و مهندسان برای ایجاد روبات های انسانی که قادر به پیاده روی ، صحبت و تعامل مانند انسان هستند ، تلاش کرده اند. در حالی که پیشرفت چشمگیری حاصل شده است ، ساختن روبات هایی که می توانند با محیط های جدید سازگار شوند یا مهارت های جدید را بیاموزند ، همچنان یک چالش پیچیده و پرهزینه است. Nvidia به این موضوع پرداخته است Isaac Gr00t N1، اولین الگوی بنیاد باز و قابل تنظیم جهان برای استدلال و مهارت های ربات Humanoid. این مدل نوآورانه روبات ها را به توانایی تفکر انتقادی ، استدلال از طریق سناریوهای پیچیده و سازگاری با چالش های جدید مجهز می کند. در این مقاله به بررسی نوآوری NVIDIA ، جزئیات ویژگی های GR00T N1 و تأثیر آن بر روباتیک های انسانی می پردازد.
وضعیت فعلی روباتیک انسان
روباتیک انسان سازی در سالهای اخیر به طور قابل توجهی پیشرفت کرده است. آنها می توانند در زمین های ناهموار قدم بزنند ، مکالمات اساسی را انجام دهند و وظایفی مانند مونتاژ محصولات در محیط های کنترل شده را انجام دهند. شرکت هایی مانند پویایی بوستون روبات هایی را نشان داده اند که می توانند آکروباتیک رقص یا اجرا کنند. با این حال ، با وجود همه این پیشرفت ها ، این روبات ها هنگام مواجهه با وظایف خارج از برنامه نویسی خاص خود با محدودیت هایی روبرو هستند. به عنوان مثال ، یک ربات که برای جمع آوری جعبه ها در یک انبار طراحی شده است ممکن است برای مرتب کردن موارد در یک انبار به هم ریخته یا تعویض کارهای بدون برنامه ریزی مجدد گسترده تلاش کند. در درجه اول ، ساختن یک ربات انسانی که قادر به انجام کارهای متنوعی است که هر بار از ابتدا شروع می شود ، فرایندی که می تواند ماه ها یا حتی سالها طول بکشد.
یک الگوی پایه ای برای روباتیک انسان
در Isaac Gr00t N1 یک مدل پایه و اساس است که به طور خاص برای روبات های انسانی طراحی شده است. این یک چارچوب از پیش ساخته شده برای کارکردهای اساسی مانند ادراک و حرکت فراهم می کند و نیاز به توسعه این قابلیت های اصلی را از ابتدا از بین می برد. این روند ساخت ربات را که قبلاً خواستار تخصص در زمینه هایی مانند مهندسی مکانیک و برنامه نویسی هوش مصنوعی بود ، به همراه منابع مالی قابل توجهی ساده می کند. اکنون توسعه دهندگان می توانند GR00T N1 را مصرف کرده و آن را برای کارهای خاص سفارشی کنند و هم زمان و هم هزینه را کاهش دهند. این دسترسی و انعطاف پذیری می تواند پذیرش گسترده تری داشته باشد و این روبات ها را قادر می سازد تا از آزمایشگاه های تحقیقاتی به سمت برنامه های دنیای واقعی حرکت کنند.
فکر کردن مانند انسان: یک طراحی سیستم دوگانه
GR00T N1 از طراحی سیستم دوگانه با الهام از شناخت انسان استفاده می کند. مطابق نظریه فرآیند دوگانه، انسان در دو حالت فکر می کند: سریع و غریزی (مانند رفلکس) و کند و عمدی (مانند برنامه ریزی). پس از این مدل شناختی ، GR00T N1 مجهز به سیستم 1 و سیستم 2 است. سیستم 1 GR00T را قادر می سازد تا واکنش های سریع ، مانند موانع گول زدن یا گرفتن اشیاء متحرک ، مشابه رفلکس های انسانی را تحمل کند. از طرف دیگر ، سیستم 2 به GR00T اجازه می دهد تا کارهای پیچیده تری مانند دستورالعمل های پردازش ، تجزیه و تحلیل داده های بصری یا برنامه ریزی اقدامات چند مرحله ای مانند سازماندهی یک اتاق کثیف را پردازش کند. با ترکیب این سیستم ها ، روبات های GR00T N1 می توانند با انعطاف پذیری مانند انسان با چالش های متنوعی روبرو شوند. به عنوان مثال ، یک ربات می تواند وسایل پراکنده را انتخاب کند ، تصمیم بگیرد که در کجا تعلق دارند و موانع غیر منتظره را در حالی که در زمان واقعی تطبیق می دهند ، حرکت می کنند.
آموزش GR00T N1
آموزش GR00T برای فکر کردن و حرکت مانند یک انسان به مقدار زیادی از داده ها نیاز دارد ، که می تواند برای جمع آوری در تنظیمات دنیای واقعی کند و گران باشد. NVIDIA این موضوع را با طرح Isaac GR00T می پردازد ، ابزاری که داده های حرکتی مصنوعی را در محیط های مجازی ایجاد می کند. با شروع مجموعه کوچکی از تظاهرات انسانی ، این طرح می تواند مجموعه داده های بزرگی را به سرعت تولید کند. در یک مثال ، Nvidia فقط در 11 ساعت 780،000 مسیر مصنوعی – معادل 6،500 ساعت تلاش انسان – ایجاد کرد. ترکیب این داده های مصنوعی با داده های دنیای واقعی عملکرد GR00T N1 را 40 ٪ در مقایسه با استفاده از داده های واقعی به تنهایی بهبود بخشید. این روش یادگیری را سرعت می بخشد ، سازگاری را تقویت می کند و مهارت ها را بدون تکیه به آزمایشات فیزیکی ، مهارت ها را اصلاح می کند.
تأثیر بر روباتیک انسان
ساختن یک ربات و هوش مصنوعی آن از ابتدا به طور سنتی یک تلاش آهسته و پرهزینه بوده است. GR00T N1 این کار را با ارائه یک مدل از پیش آموزش در استدلال و حرکت تغییر می دهد و به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا روی سفارشی سازی تمرکز کنند. این می تواند استقرار در صنایع مانند تولید ، تدارکات و مراقبت های بهداشتی را تسریع کند ، جایی که راه حل های سازگار به طور فزاینده ای مورد نیاز است. یک ربات با قدرت GR00T N1 ممکن است مواد ، بسته بندی کالاها یا کمک به مراقبت از بیمار را جابجا کند ، در صورت لزوم نقش ها را تعویض کند.
NVIDIA برخلاف سیستم های اختصاصی که دسترسی را محدود می کند ، GR00T N1 را آزادانه در دسترس جامعه جهانی رباتیک قرار داده است. این باز بودن به راه اندازی ها ، محققان و شرکت های بزرگ امکان بارگیری ، اصلاح و تطبیق آن را می دهد و تیم های کوچکتر را با منابع محدود برای نوآوری در کنار رهبران صنعت امکان پذیر می کند.
GR00T N1 انواع ورودی های مختلف مانند زبان و داده های بصری را پردازش می کند و به روبات ها اجازه می دهد تا دستورات گفتاری را تفسیر کنند ، اشیاء را تشخیص دهند و با محیط های در حال تغییر سازگار شوند. این تطبیق پذیری برای روبات های انسانی که در واقعیت غیرقابل پیش بینی فضاهای انسانی فعالیت می کنند بسیار مهم است. بر خلاف روبات های سنتی که برای کارهای تکراری در تنظیمات ساختاری ساخته شده اند ، روبات های GR00T N1 در نقش های پویا-مانند کمک های بهداشتی یا مدیریت لجستیک-در جایی که انعطاف پذیری و تعامل طبیعی مهم است ، برتری دارند.
GR00T در عمل: برنامه های دنیای واقعی
شرکت هایی مانند بوستون دینامیک ، روباتیک چابکیوت فن آوری های 1x در حال آزمایش GR00T N1 هستند. در ساخت ، این روبات ها می توانند قطعات را جمع کنند یا بسته ها را مرتب کرده و با تغییرات تولید تنظیم کنند. توانایی آنها در تغییر وظایف به راحتی متناسب با کارخانه هایی است که به انعطاف پذیری نیاز دارند.
در مراقبت های بهداشتی ، آنها می توانند با استفاده از راهنمایی صوتی پرستاران ، بیماران را از تختخواب به صندلی های چرخدار بلند کنند. آنها همچنین ممکن است با واکشی موارد و صحبت طبیعی به افراد مسن کمک کنند. درک GR00T N1 از زبان و زمینه باعث می شود این تعاملات طبیعی تر و انسانی تر شود. به عنوان مثال ، 1x Technologies ‘ ربات نئو گاما از GR00T N1 استفاده کرد تا یک خانه را مرتب کند. این فضا را ارزیابی کرد ، تصمیم گرفت که چه کاری انجام دهد ، مانند برداشتن اسباب بازی یا تعمیر یک میز ، و به تنهایی عمل کرد. این نشان می دهد که چگونه روبات های دارای GR00T می توانند به عنوان یاری در خانه ها ، کمک به کارهای یا حمایت از کسانی که دارای مشکلات تحرک هستند ، کمک کنند.
برنامه های آینده Nvidia برای پیشبرد روباتیک انسان دوستانه
علاوه بر GR00T ، Nvidia همچنین با Google Deepmind و Disney Research برای توسعه یک موتور فیزیک همکاری می کند. نیوتن، برای روباتیک انسان انسانی. این ابزار منبع باز ، توسعه دهندگان رباتیک را قادر می سازد تا نحوه حرکت و تعامل ربات ها با محیط اطراف خود را شبیه سازی کنند. این می تواند با سیستم عامل هایی مانند ادغام شود مجاهد و آزمایشگاه NVIDIA ISAAC و به آزمایش روبات ها به طور واقعی قبل از ورود به واقعیت کمک می کند. این پیشرفت باعث کاهش بیشتر هزینه ها ، کاهش خطرات و سرعت بخشیدن به توسعه ربات می شود.
خط پایین
ISAAC GR00T NVIDIA با ارائه پایه و اساس قابل تنظیم برای استدلال و حرکت ، پیشرفت قابل توجهی در روباتیک انسان دوستانه ارائه می دهد. طراحی سیستم دوگانه آن به روبات ها اجازه می دهد تا به سرعت به تغییرات پاسخ دهند و وظایف پیچیده ای را انجام دهند و با محیط های مختلف سازگار شوند. با استفاده از داده های مصنوعی برای آموزش ، مدل هم زمان توسعه و هم هزینه های خود را کاهش می دهد. ارائه GR00T N1 به عنوان یک مدل باز ، نوآوری در صنایع مانند تولید ، مراقبت های بهداشتی و تدارکات را تشویق می کند. پیاده سازی های اولیه پتانسیل مدل را برای افزایش انعطاف پذیری و کارآیی در برنامه های دنیای واقعی نشان می دهد.
