De Opkomst van Fysieke AI: NVIDIA’s Innovaties op SIGGRAPH
De fysieke AI – de drijfveer achter moderne robotica, autonome voertuigen en slimme omgevingen – maakt aanzienlijke sprongen voorwaarts dankzij een unieke combinatie van neurale netwerken, synthetische datageneratie, fysieke simulatie, versterkend leren en AI-redeneringsmodellen. NVIDIA Research, met bijna twee decennia ervaring in kunstmatige intelligentie en computergraphics, staat aan de voorhoede van deze technologische samensmelting.
Tijdens SIGGRAPH, de wereldwijde referentieconferentie voor computergraphics, die tot 14 augustus in Vancouver plaatsvindt, heeft NVIDIA Research belangrijke innovaties gepresenteerd die de basis leggen voor zowel fysieke als ruimtelijke AI. Dit omvat nieuwe softwarebibliotheken, updates van het NVIDIA Metropolis-platform voor computer vision, en de lancering van NVIDIA Cosmos Reason en NVIDIA Nemotron, redeneringsmodellen ontworpen zodat robots en visuele agenten begrijpen en handelen met een menselijker gezond verstand.
De Verbinding Tussen Graphics, AI en Robotica
Om fysieke AI te ontwikkelen, is het noodzakelijk om virtuele 3D-omgevingen van hoge precisie te creëren. Deze virtuele werelden stellen humanoïde robots en autonome systemen in staat om veilig te trainen voordat ze in de echte wereld worden ingezet. Zonder deze realisme zullen de vaardigheden die in simulatie zijn geleerd, niet correct worden overgedragen naar de praktijk.
Voorbeelden van deze noodzaak zijn onder andere een landbouwrobot die de exacte druk moet toepassen om perziken te oogsten zonder ze te beschadigen, of een assemblagerobot van microcomponenten waarbij elke millimeter telt.
Ming-Yu Liu, vicepresident onderzoek bij NVIDIA, zegt: “Fysieke AI vereist een virtuele omgeving die echt aanvoelt, een parallelle universum waarin robots kunnen leren door middel van trial-and-error.” Hiervoor zijn realtime rendering, computer vision, simulatie van fysieke beweging, 2D- en 3D-generatieve AI, en redeneringsmodellen vereist.
Sleutelinovaties Gepresenteerd op SIGGRAPH
ViPE (Video Pose Engine)
Ontwikkeld door het Spatial Intelligence Lab van Sanja Fidler in samenwerking met het Dynamic Vision Lab en het NVIDIA Isaac-team, is dit een 3D-geometrische annotatiemotor voor video. Het schat de camerabeweging en genereert gedetailleerde dieptekaarten uit dagelijkse of professionele opnames, nuttig voor scenereconstructie en training van fysieke AI-modellen.Realistische 3D-reconstructie
Een nieuwe methode lost het probleem op van het genereren van 3D-geometrieën die visueel nauwkeurig, maar fysiek instabiel zijn. Hierdoor kan bijvoorbeeld een van video gereconstrueerde stoel niet ‘instorten’ tijdens een simulatie in een fysieke omgeving.Geavanceerde fysieke animatie
Door bewegingsgeneratoren te combineren met fysica-gebaseerde controllers, heeft NVIDIA synthetische gegevens ontwikkeld voor complexe bewegingen, zoals parkour, die humanoïde robots kunnen trainen voor taken in moeilijke terreinen of bij noodhulp.Materiaalmodellering met generatieve AI
Met behulp van diffusie-modellen en differentieerbaar fysiek renderen kunnen realistische texturen, zoals slijtage of veroudering, aan 3D-voorwerpen worden toegevoegd door middel van eenvoudige tekstinstructies, wat de creatie van virtuele werelden voor industriële simulatie of videogames versnelt.Geoptimaliseerde lichtsimulatie
Een nieuwe methode voor differentieerbare zichtbaarheid staat toe om 3D-geometrieën sneller en nauwkeuriger te reconstrueren uit afbeeldingen en video’s, en verbindt directe rendering (3D naar 2D) met de omgekeerde versie (2D naar 3D).
Van Onderzoek naar Industrieel Toepassing
Deze vooruitgangen zijn niet louter academisch. Ze maken deel uit van het NVIDIA Cosmos-ecosysteem, dat dit jaar is gepresenteerd en fundamentele modellen voor de fysieke wereld, post-trainingsbibliotheken en een versnelde pipeline voor gegevensverwerking en curatie omvat.
De combinatie van neurale rendering, fysieke simulatie en redeneringsmodellen opent de weg naar het trainen van robots en autonome systemen die zich kunnen verhouden tot complexe omgevingen, van slimme steden tot precisiefabrieken.
Veelgestelde Vragen (FAQs)
1. Wat is fysieke AI?
Fysieke AI is een benadering van kunstmatige intelligentie die waarneming, redeneringen en actie in de echte wereld integreert, getraind in fysiek nauwkeurige virtuele omgevingen.
2. Waarom is simulatie cruciaal op dit gebied?
Simulatie stelt ons in staat om complexe systemen in veilige omgevingen te trainen en te testen voordat ze worden uitgerold, wat kosten en risico’s vermindert.
3. Welke rol speelt NVIDIA Cosmos Reason?
Dit is een visueel redeneringsmodel dat is ontworpen zodat agents en robots contexten begrijpen, eerder verworven kennis toepassen en beslissingen nemen met gezond verstand.
4. Welke sectoren kunnen profiteren van deze vooruitgangen?
Robotica, automotive, geavanceerde productie, slimme steden, defensie en logistiek.
Met de voortdurende innovaties van NVIDIA belooft de toekomst van fysieke AI niet alleen fascinerend, maar ook van onschatbare waarde te zijn in tal van sectoren.