英偉達(dá)的下一場(chǎng)革命——機(jī)器人

時(shí)間:2018-08-21

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語(yǔ):幾年下來(lái),英偉達(dá)在人工智能領(lǐng)域有了自己的積累,它開(kāi)始有了新的判斷,專(zhuān)注于底層算力的英偉達(dá)開(kāi)始思考上層應(yīng)用的方向。人工智能的第一階段,第二階段,是將軟件應(yīng)用于行業(yè)的自動(dòng)化,第三階段,是AI走出計(jì)算機(jī),影響外部的世界。

【英偉達(dá)的下一場(chǎng)革命——機(jī)器人】幾年下來(lái),英偉達(dá)在人工智能領(lǐng)域有了自己的積累,它開(kāi)始有了新的判斷,專(zhuān)注于底層算力的英偉達(dá)開(kāi)始思考上層應(yīng)用的方向。人工智能的第一階段,第二階段,是將軟件應(yīng)用于行業(yè)的自動(dòng)化,第三階段,是AI走出計(jì)算機(jī),影響外部的世界。

兩個(gè)月前,在臺(tái)北電腦展上,英偉達(dá)CEO黃仁勛驕傲地托起那塊不到巴掌大小的芯片:「這就是未來(lái)智能機(jī)器人的『大腦』」。

很多游戲粉絲聽(tīng)說(shuō)英偉達(dá)發(fā)了新卡,激動(dòng)得去搜索相關(guān)的新聞,可看來(lái)看去,發(fā)布會(huì)上把「十年來(lái)最重要?jiǎng)?chuàng)新」、「全球首款光線(xiàn)追蹤GPU」掛在嘴邊的老黃卻沒(méi)怎么提起新品在游戲上的應(yīng)用。游戲粉絲有些失望,核彈還是那個(gè)核彈,皮衣也還是那件皮衣,但發(fā)布會(huì)上屢屢提起、演示的關(guān)鍵詞卻并不是他們熟悉的3A大作了。

類(lèi)似的情況也出現(xiàn)在顯卡測(cè)評(píng)的視頻里,當(dāng)一位up主通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的訓(xùn)練效果來(lái)講解NVIDIATitanV顯卡的性能時(shí),彈幕上馬上刷起了「聽(tīng)不懂」、「在說(shuō)啥」的聲音。

游戲粉絲們也許不是很買(mǎi)賬,但對(duì)英偉達(dá)而言,人工智能卻是這家以圖形和計(jì)算起家的半導(dǎo)體公司遇上的最好機(jī)會(huì)。在深度學(xué)習(xí)井噴式爆發(fā)的那幾年,擅長(zhǎng)向量和矩陣運(yùn)算的英偉達(dá)GPU被許多學(xué)者、研究員用來(lái)進(jìn)行研究和訓(xùn)練自己的算法模型,甚至GoogleBrain和吳恩達(dá)這樣頂級(jí)的人工智能研究團(tuán)隊(duì)和科學(xué)家也在使用英偉達(dá)的設(shè)備,久而久之,英偉達(dá)也將自己的注意力轉(zhuǎn)移到了深度學(xué)習(xí)這一剛剛在產(chǎn)業(yè)里興起的領(lǐng)域。

「不夠,還不夠智能」

幾年下來(lái),英偉達(dá)在人工智能領(lǐng)域有了自己的積累,它開(kāi)始有了新的判斷,專(zhuān)注于底層算力的英偉達(dá)開(kāi)始思考上層應(yīng)用的方向。

「人工智能的第一階段,是開(kāi)發(fā)自動(dòng)化編程的軟件。第二階段,是將軟件應(yīng)用于行業(yè)的自動(dòng)化,這種自動(dòng)化帶來(lái)的效率提升會(huì)刺激原有的市場(chǎng)?!乖诮衲甑呐_(tái)北電腦展上,黃仁勛把人工智能的發(fā)展分為了三個(gè)階段,「第三階段,是AI走出計(jì)算機(jī),影響外部的世界。」

依黃仁勛的定義,目前我們已經(jīng)處于人工智能發(fā)展的第二階段,即人工智能開(kāi)始初步應(yīng)用于各行各業(yè)。

比如工廠里的人機(jī)協(xié)作,大型機(jī)械很容易在使用時(shí)誤傷到人,但如果給這些設(shè)備裝上傳感器,檢測(cè)身邊是否有人,實(shí)時(shí)作出是否要減速的判斷,在使用時(shí)就會(huì)安全許多。

再比如傳統(tǒng)的拆垛、堆垛設(shè)備,只要給設(shè)備加一個(gè)深度傳感器,它就能判斷出箱子的大小位置和重心,這時(shí)機(jī)器就能夠判斷出最佳操作位置,從而以最快的速度完成操作。

還有超市商場(chǎng)里,每天營(yíng)業(yè)員都會(huì)在關(guān)門(mén)后花數(shù)個(gè)小時(shí)的時(shí)間整理、統(tǒng)計(jì)當(dāng)天所剩貨品,現(xiàn)在市面上已經(jīng)有能夠完成點(diǎn)貨和理貨功能的機(jī)器人,這些設(shè)備能給店家省下不少的人力。

這些都是時(shí)下已經(jīng)投入使用的一些智能機(jī)器,但在英偉達(dá)高級(jí)軟件經(jīng)理李銘博士看來(lái),「這些智能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的」。

「加一點(diǎn)智能進(jìn)去,解決當(dāng)前場(chǎng)景最急需的問(wèn)題,看起來(lái)是個(gè)智能機(jī)械,但其實(shí)它對(duì)整個(gè)機(jī)器人本身的促進(jìn)并沒(méi)有想象中那么大?!?/p>

李銘博士認(rèn)為,這些智能機(jī)器人普遍存在著一些問(wèn)題:

第一,軟件成本上升太快,在安防、服務(wù)、工廠,不同的場(chǎng)景里有著不同的需求,體現(xiàn)在軟件編程上,軟件架構(gòu)的邏輯可能會(huì)全局推翻,這就導(dǎo)致了軟件開(kāi)發(fā)的成本居高不下。

第二,具體到場(chǎng)景里,單個(gè)機(jī)械在應(yīng)用時(shí)還需要單獨(dú)的調(diào)試。以工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂為例,在工廠里需要為車(chē)床量身調(diào)試,設(shè)置具體操作參數(shù),比如距離產(chǎn)線(xiàn)的距離,50cm還是60cm,10cm±的誤差在生產(chǎn)線(xiàn)上是絕對(duì)不允許的。

第三,面對(duì)環(huán)境的變化適應(yīng)性差,比如工廠里的光線(xiàn)發(fā)生變化,比如室外可能會(huì)發(fā)生的各種意外,現(xiàn)有的機(jī)器人是無(wú)法應(yīng)對(duì)的。

第四,軟件更新,當(dāng)功能有增加或者修改時(shí),需要做很多額外的工作,比如改變程序的邏輯,甚至重新編程等等。

如前面黃仁勛提到人工智能的三個(gè)階段,智能從軟件開(kāi)始,機(jī)器人從完成固定程序動(dòng)作的普通機(jī)械,到今天「有一點(diǎn)點(diǎn)智能」的機(jī)器人,依賴(lài)的正是人工智能在各自行業(yè)的初步應(yīng)用。所以要解決以上這些智能機(jī)器的問(wèn)題,還需要回到軟件的層面,回到人工智能身上。

機(jī)器該怎么學(xué)習(xí)?

人工智能的發(fā)展「越來(lái)越抽象,越來(lái)越復(fù)雜」。從早期簡(jiǎn)單的是與否的判斷,到后來(lái)精準(zhǔn)的識(shí)別,可以在復(fù)雜的場(chǎng)景里找出特定的目標(biāo),再到后來(lái),出現(xiàn)AlphaGo這樣可以做出主動(dòng)的決策的AI,甚至智能如AlphaGoZero,可以完全依靠「自學(xué)」實(shí)現(xiàn)快速成長(zhǎng)??梢钥吹剑浖闹悄芩绞穷I(lǐng)先于我們常見(jiàn)的硬件智能的。

那么,人工智能在硬件上的部署遇到了哪些困難呢?

首先是計(jì)算力。硬件,尤其移動(dòng)機(jī)器人上能夠搭載的計(jì)算力非常有限,這與AlphaGo這樣傾全公司算力訓(xùn)練出來(lái)的AI不同。

人工智能經(jīng)過(guò)這么長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,在網(wǎng)絡(luò)的種類(lèi)、復(fù)雜程度和處理的信息量上都發(fā)生了天翻地覆的變化。網(wǎng)絡(luò)種類(lèi)上,從早期的AlexNet和GoogleNet到現(xiàn)在各種各樣的GAN(生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò))以及各種深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò),它們各自網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都有不同,開(kāi)發(fā)者在適應(yīng)最新的網(wǎng)絡(luò)上常常會(huì)遇到一些麻煩。

網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越復(fù)雜,處理的信息量也在成倍地增長(zhǎng),算力需求越來(lái)越高的情況下,對(duì)搭載處理單元的體積有更多限制的機(jī)器人實(shí)際上存在著在智能水平上升級(jí)的障礙。

其次是訓(xùn)練環(huán)境。對(duì)于AlphaGo、DeepMind,科學(xué)家們可以設(shè)定一個(gè)基本規(guī)則,讓它永遠(yuǎn)跑在計(jì)算機(jī)里,不停地訓(xùn)練,技巧磨煉得越來(lái)越強(qiáng)大,但機(jī)器人的訓(xùn)練卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。

在去年的GTC大會(huì)上,黃仁勛展示了加州大學(xué)伯克利分校的AI實(shí)驗(yàn)室所做的曲棍球機(jī)器人實(shí)驗(yàn),在一個(gè)僅一米左右的直線(xiàn)上,伯克利的曲棍球機(jī)器人「艾達(dá)」足足試了200次才熟練地掌握了將球打入門(mén)框的技巧。

「這還只是曲棍球!」黃仁勛說(shuō)道,「如果我想抬起一輛汽車(chē)呢?如果我想開(kāi)門(mén)呢?如果我想讓機(jī)器人和醫(yī)生配合做手術(shù)呢?」

「我們不可能讓機(jī)器這么學(xué)習(xí)?!?/strong>

這里,英偉達(dá)高級(jí)軟件經(jīng)理李銘博士指出,在使用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練時(shí),有三個(gè)主要的障礙。

第一,真實(shí)世界的訓(xùn)練進(jìn)程太過(guò)緩慢,并且成本昂貴。Google的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)用三個(gè)月的時(shí)間拿14臺(tái)機(jī)械手臂完成了30萬(wàn)次的拾取動(dòng)作的訓(xùn)練,同時(shí)還配備了一整隊(duì)的工程師「鞍前馬后地照料」這些機(jī)器人。對(duì)其他公司或者普通研究人員而言,這樣的成本是完全負(fù)擔(dān)不起的。

第二,訓(xùn)練的部分非常危險(xiǎn),可能會(huì)造成一定程度的損失。機(jī)器人在訓(xùn)練時(shí)是直接與物理世界交互的,任何的碰撞都可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)體的損傷,甚至可能會(huì)對(duì)訓(xùn)練的「陪護(hù)」人員造成傷害。

第三,訓(xùn)練環(huán)境的搭建非常耗時(shí)耗力。以自動(dòng)駕駛為例,如果要訓(xùn)練汽車(chē)在面對(duì)前面汽車(chē)追尾時(shí)的表現(xiàn),連日常生活中的數(shù)據(jù)都很難收集,更不要說(shuō)搭建起類(lèi)似的場(chǎng)景了。

NVIDIA的答案

在今年臺(tái)北電腦展的發(fā)布會(huì)上,英偉達(dá)發(fā)布了NVIDIAIsaac機(jī)器人平臺(tái),包含硬件、軟件和虛擬世界機(jī)器人模擬器的NVIDIAIsaac。

同樣在這場(chǎng)發(fā)布會(huì)上,黃仁勛還發(fā)布了「世界首臺(tái)專(zhuān)為機(jī)器人打造的處理器」NVIDIAJetsonXavier,他手托著這臺(tái)沒(méi)有巴掌大的計(jì)算機(jī),面對(duì)媒體說(shuō)道:「這就是未來(lái)智能機(jī)器人的『大腦』?!?/p>

JetsonXavier擁有超過(guò)90億個(gè)晶體管,可提供每秒30萬(wàn)億次操作以上的性能,這一處理能力甚至比高性能的工作站還要強(qiáng)大。同時(shí),Xavier擁有6個(gè)高性能處理器,包括1個(gè)VoltaTensorCoreGPU、1個(gè)8核ARM64CPU、2個(gè)NVDLA深度學(xué)習(xí)加速器、1個(gè)圖像處理器、1個(gè)視覺(jué)處理器和1個(gè)視頻處理器。超高的計(jì)算能力讓可以直接部署在終端機(jī)器人上的JetsonXavier能夠?yàn)闄C(jī)器人的感知和計(jì)算提供基礎(chǔ)算力的保障。

軟件上,JetsonXavier配備了一個(gè)工具箱,包含API工具包IsaacSDK、智能機(jī)器加速應(yīng)用IsaacIMX以及高度逼真的虛擬仿真環(huán)境IsaacSim。

英偉達(dá)在2017年的GTC上首次發(fā)布了Isaac虛擬仿真環(huán)境的部分。只需要普通游戲引擎,開(kāi)發(fā)者們就可以打造出一個(gè)非常仿真的虛擬環(huán)境,在這個(gè)VR世界里,開(kāi)發(fā)者可以在其算力支持的條件下,對(duì)機(jī)器進(jìn)行盡可能多、盡可能快的訓(xùn)練,訓(xùn)練完成后,機(jī)器可以直接部署到機(jī)器人上,完成物理世界里的測(cè)試。這樣一來(lái)就解決了訓(xùn)練環(huán)境的諸多問(wèn)題。

在英偉達(dá)看來(lái),機(jī)器人終歸是要擁有超強(qiáng)的邊緣計(jì)算能力的,而目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)階段機(jī)器人應(yīng)用需求的JetsonXavier,正是為了下一代自主機(jī)器打造的AI計(jì)算芯片,在Isaac平臺(tái)的支持下,機(jī)器無(wú)處不在地助力我們?nèi)粘I罟ぷ?,提高整個(gè)社會(huì)的效率,終將在不久后成為現(xiàn)實(shí)。

中傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:

凡本網(wǎng)注明[來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(www.connectcrack.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來(lái)源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來(lái)源的稿件,均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來(lái)源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。

如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

關(guān)注伺服與運(yùn)動(dòng)控制公眾號(hào)獲取更多資訊

關(guān)注直驅(qū)與傳動(dòng)公眾號(hào)獲取更多資訊

關(guān)注中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)公眾號(hào)獲取更多資訊

最新新聞
查看更多資訊

娓娓工業(yè)

廣州金升陽(yáng)科技有限公司

熱搜詞
  • 運(yùn)動(dòng)控制
  • 伺服系統(tǒng)
  • 機(jī)器視覺(jué)
  • 機(jī)械傳動(dòng)
  • 編碼器
  • 直驅(qū)系統(tǒng)
  • 工業(yè)電源
  • 電力電子
  • 工業(yè)互聯(lián)
  • 高壓變頻器
  • 中低壓變頻器
  • 傳感器
  • 人機(jī)界面
  • PLC
  • 電氣聯(lián)接
  • 工業(yè)機(jī)器人
  • 低壓電器
  • 機(jī)柜
回頂部
點(diǎn)贊 0
取消 0