Vsim称其仿真器几分钟训练出机器人技能
剑桥初创公司Vsim用虚拟仿真在几分钟内训练机器人抓取技能,Nvidia则用智能体大规模搭建训练环境。
在英国剑桥的初创公司Vsim,一台名为Freddo的机器人走过办公室,识别出工作人员递来的塑料瓶并将其抓住。公司称,这些技能的训练和上传只用了几分钟,而同类系统可能需要数天。
方法是虚拟仿真:同一任务在计算机中重复数百万次,找到最优解(称为策略,policy)后再上传到硬件。这是机器人训练的常见做法,Nvidia的Isaac Sim也采用同样思路,Vsim两位创始人Michelle Lu和Kier Storey都参与过它的早期版本。
为GPU重写的算法
两人于2022年创立Vsim,自建训练环境与工具。Storey表示,多数机器人仿真所用算法可追溯到上世纪七八十年代,并不适配图形处理器(GPU)。由于完全从零开始,他们得以针对这些芯片做优化。Lu说,18个月后他们做出了功能完整、性能极高的仿真器。
软件足够轻量,可以直接跑在Freddo自带的硬件上,机器人在移动中就能运行数万次仿真。Storey解释,系统能对约1秒后的未来、20000种可能的事件组合做出预判。Lu指出,人、动物甚至其他机器人都可能带来机器人无法控制的突发变化,必须快速调整策略,确保动作安全并完成任务。
规模差距与现实局限
Vsim有10名工程师。Nvidia不造机器人,但拥有数百名工程师的机器人软件部门,并推出名为Cosmos的世界模型,让机器人理解真实世界的物理规律以及环境随移动发生的变化。Nvidia机器人产品总监Spencer Huang表示,抓起一个瓶子并不算难,难的是长周期任务,比如拿起瓶子、把它装满、再倒出来。今年该公司开始用人工智能智能体(Agent)搭建虚拟环境,并验证训练结果是否可用。他说,此前扫描和搭建虚拟世界大量依赖人工,现在等于多了一支庞大的劳动力。
剑桥大学计算机科学与技术系副教授Rika Antonova使用由Google DeepMind持有的开源系统MuJoCo。她认为Vsim的高速仿真思路有前景:仿真足够快时,机器人思考调整动作的几秒内可以模拟上亿样本,几乎实时改变动作。但她也指出,仿真环境仍是现实的粗略近似,高度可变形物体和切割等场景很难建模。Vsim计划让第二台机器人Nacho加入开发,以验证软件能否在不同机器上运行。
详情见 BBC News 报道。