GTC 2017: NVIDIA Isaac機器人模擬器，加速機器人學習

Table of Contents:

1. 簡介
2. 機器人的革命性
3. 美國伯克利大學AI實驗室的突破
4. 創建替代宇宙
5. 使用Isaac進行模擬
6. Isaac所能學習的能力
7. 加速計算的崛起
8. Volta：下一代GPU計算平台
9. 應用於高性能計算和深度學習
10. DGX-1和DGX-1 Station
11. 深度學習的普及化
12. Xavier DLA的開源
13. 智能汽車和虛擬機器人模擬器的應用
14. 未來的人工智慧和機器人

機器人的革命性

隨著人工智能的進步，機器人已成為最終版本。機器人將徹底改變從製造業到醫療保健等一系列新興行業。我們已經看到機器人手術的發展，它可以進行一些令人難以置信的手術操作。然而，未來我們將會有更多的機器人科技，它們將與我們的身體某些部位相連，或者會有小小的機器人來執行各種任務。但是，製造機器人是非常困難的，原因是它們需要感知世界。現在我們知道如何感知世界，它們需要學習並制定計劃並採取行動。但是，在自動駕駛汽車的情況下，我們的基本目標是避免碰撞。碰撞檢測是至關重要的，不同於碰撞檢測，因為機器人使用的關節，手指，手肘，手腕和臀部等關節有很多自由度，訓練它們是非常困難的。

伯克利大學AI實驗室的突破

近年來，在美國伯克利大學的AI實驗室已經取得了一些突破。他們創建了一個名為ADA的模擬器，並使用強化學習將ADA教導如何打曲棍球。這是由世界上最優秀的AI研究人員之一完成的，他專門研究這方面的技術。然而，這只是打曲棍球，在訓練機器人時，讓機器人模擬這種情況可能非常困難。因此，我們需要創建一個替代宇宙，它必須遵守物理法則，其中包括碰撞檢測和重力等物理法則。同時，這個替代宇宙必須在視覺上與現實世界完全一致，使機器人能夠在其中獲得學習。此外，我們還可以在這個替代宇宙中學習，使用模仿學習和各種新的深度學習技術。因此，我們需要一個虛擬環境，讓我們能夠參與其中，以教導機器人。

使用ISAAC進行模擬

為了解決這個問題，我們創建了一個名為ISAAC的模擬器。ISAAC集成了機器人的環境和機器人的虛擬傳感器和效應器，並與開放式AI gym相連，這個平台上可以進行各種強化學習和其他有趣的算法。ISAAC運行在NVIDIA的GPU上，並擁有一個虛擬大腦，我們只需將這個虛擬大腦放入一個真實的機器人中，它就能夠像出生一樣醒來。此外，ISAAC還具有另一個特點，它不受時間的限制，我們希望它能夠以超光速的速度進行訓練。這樣就不用等待ISAAC在現實世界中學習打曲棍球的時間，可以用更快速的速度進行訓練。因此，我們創建了ISAAC作為一個結合物理學、計算機圖形學和人工智能的終極替代宇宙。

ISAAC所能學習的能力

ISAAC不僅能夠學習打曲棍球，還能夠學習其他技能，如高爾夫。ISAAC可以學習如何讀綠，如何計算力度，如何在推桿時選擇最佳的角度和力量。ISAAC通過不斷的嘗試和實踐，來獲得這些技能，而不需要具體的編程。

Pros:

• 機器人在虛擬環境中學習，可以加快學習速度。
• ISAAC的結合了物理學、計算機圖形學和人工智能，具有更強的學習和模擬能力。

Cons:

• 創建這樣一個模擬器需要大量的計算資源。
• 將虛擬大腦放入真實機器人中仍然需要一些領域的調整。

Highlights:

• 機器人的革命性
• 伯克利大學AI實驗室的突破
• 創建替代宇宙
• 使用ISAAC進行模擬
• ISAAC所能學習的能力

FAQ:

Q: 這個虛擬環境是否可以應用於其他領域？ A: 是的，ISAAC的虛擬環境可以應用於各種領域，包括醫療、製造等。

Q: 这个虚拟环境是否能够模拟真实世界的所有物理法则？ A: 是的，ISAAC的虚拟环境遵循物理法则，包括碰撞检测和重力等。

Q: 这个模拟器是否适用于所有机器人？ A: 是的，ISAAC适用于各种类型的机器人，可以根据需要进行定制。

Resources:

• 伯克利AI实验室 - http://ai.berkeley.edu/
• NVIDIA官方网站 - https://www.nvidia.com/
• ISAAC官方网站 - https://www.nvidia.com/en-us/research/isaac/