美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月30日，特斯拉于加州帕羅奧圖舉辦2022 AI Day活動(dòng)。特斯拉CEO埃隆·馬斯克與特斯拉工程師團(tuán)隊(duì)現(xiàn)身會場，帶來了TeslaBot人形機(jī)器人“Optimus”原型機(jī)的全球首秀，率先進(jìn)入科技“次世代”。馬斯克還表達(dá)了對AI、機(jī)器人領(lǐng)域高端人才的歡迎，稱：“我們希望通過展示新技術(shù)吸引全球人才加入，共同努力把人工智能做得更好，為全人類做出貢獻(xiàn)?！?/p>
此外，特斯拉還公布了FSD（完全自動(dòng)駕駛能力）和Dojo超級計(jì)算機(jī)的最新進(jìn)展。目前，特斯拉已在超過16萬輛車上進(jìn)行了FSD Beta版系統(tǒng)測試，僅一年內(nèi)就訓(xùn)練了7.5萬個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
Optimus機(jī)器人原型機(jī)首秀，馬斯克：最快3年量產(chǎn)
“今天是我們第一次將Tesla Bot展現(xiàn)給世人，準(zhǔn)備好了嗎？”在馬斯克的話音中，Optimus原型機(jī)重磅登場，轉(zhuǎn)身、停止、揮手問候等流暢動(dòng)作引起觀眾歡呼。
這是Optimus第一次在無人操作的情況下自主行走，特斯拉沒有為它安裝外殼，而是直接將內(nèi)部構(gòu)造呈現(xiàn)出來，關(guān)節(jié)、骨骼、電纜等設(shè)備清晰可見，直觀展示每個(gè)動(dòng)作細(xì)節(jié)。特斯拉還在視頻中展現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)中Optimus的使用場景。辦公室內(nèi)，它靈活地提起水壺澆花、雙手搬運(yùn)物料至目標(biāo)位置、準(zhǔn)確定位周圍人員并主動(dòng)避讓。據(jù)媒體報(bào)道，特斯拉弗里蒙特工廠中Optimus已經(jīng)開始投入簡單工作，并為其規(guī)劃了相應(yīng)行動(dòng)路線。
馬斯克表示：“我們的產(chǎn)量應(yīng)該可以達(dá)到數(shù)百萬臺，預(yù)計(jì)它的價(jià)格比汽車便宜得多，預(yù)估機(jī)器人最終價(jià)格將達(dá)到2萬美元以下?！彼€預(yù)測，3-5年間Optimus即可量產(chǎn)上市。
“推不倒”的“擎天柱”：更高的自由度與更靈活的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對
去年AI Day后，短短6個(gè)月時(shí)間TeslaBot就從一個(gè)概念迅速走向現(xiàn)實(shí)。今年活動(dòng)現(xiàn)場上，特斯拉多位工程師講解了Optimus機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理與研發(fā)故事。
特斯拉在機(jī)器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，基于對人體特征的洞察，深度思考各執(zhí)行器與電力系統(tǒng)布局。機(jī)器人軀干處搭載了2.3 kWh、52V電池包，高度集成了充電管理、傳感器和冷卻系統(tǒng)。“這意味著從傳感到融合、再到充電管理，都匯集到這一系統(tǒng)內(nèi)，這也是借鑒了我們在汽車設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)。”特斯拉工程師表示。
Optimus身體共有28個(gè)自由度，采用了更加靈活的彈簧負(fù)載設(shè)計(jì)與6種類型執(zhí)行器，關(guān)節(jié)采用仿生學(xué)關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)，模擬人類關(guān)節(jié)與肌腱形態(tài)，手部則采用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，擁有11個(gè)自由度。而在“感官”上，在經(jīng)過完全自動(dòng)駕駛能力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證后，特斯拉強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)視覺已可直接應(yīng)用于機(jī)器人。
目前，Optimus已經(jīng)可以完成行走、上樓梯、下蹲、拿取物體等動(dòng)作，靈活的雙手得益于合理的手指關(guān)節(jié)設(shè)置，柔韌性和強(qiáng)度表現(xiàn)俱佳，執(zhí)行器既能夠承受約半噸重的鋼琴這樣的重物，也可以完成輕薄物體抓取、操作機(jī)械裝置、復(fù)雜手勢等高精度動(dòng)作。
行走，對于人類來說可能是再簡單不過的日常動(dòng)作，但機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定行走則充滿巨大挑戰(zhàn)。首先特斯拉需要讓機(jī)器人具備物理層面的自我認(rèn)知，保障運(yùn)動(dòng)能效、保持平衡以及迅速應(yīng)對環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也要兼顧四肢長度、重量等方面。“我們一直在從生物學(xué)中汲取更多靈感，”特斯拉工程師表示，“而在運(yùn)動(dòng)、規(guī)劃和控制性上，我們在汽車領(lǐng)域已經(jīng)積累了充分經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)器人上得以活用。”
同時(shí)，特斯拉還基于汽車安全模擬分析能力打造機(jī)器人安全性。在交通事故模擬中，特斯拉通過軟件優(yōu)化和改進(jìn)車輛潰縮、電池保護(hù)等提升安全表現(xiàn)，而在機(jī)器人設(shè)計(jì)上，特斯拉也以同樣的方式保障Optimus保護(hù)自身和周圍人安全的能力。如在跌倒、碰撞等外部狀況下，機(jī)器人將采取和人類一致的決策——最大程度優(yōu)先保障“大腦”安全，其次是軀干電池組的安全，這兩部分的重要性也不言而喻。
目前，Optimus不僅可以平穩(wěn)行走，也能在少量外部干擾的情況下依舊保持平衡?，F(xiàn)場視頻中，特斯拉還展示了Optimus被工作人員用木棍戳刺上半身，但并未摔倒或長時(shí)間搖晃，僅稍微前傾后便穩(wěn)住姿態(tài)，出色地應(yīng)對了挑戰(zhàn)。
應(yīng)用FSD訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)，高效構(gòu)建機(jī)器人“大腦”
“機(jī)器人需要有‘大腦’，也就是人工智能?！瘪R斯克說。在設(shè)計(jì)、訓(xùn)練與制造Optimus的過程中，特斯拉大量應(yīng)用了人工智能技術(shù)，并在現(xiàn)場介紹了Optimus的中央計(jì)算機(jī)。
Optimus搭載與特斯拉車輛相同的FSD電腦以及Autopilot相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，自動(dòng)駕駛技術(shù)上的研究成果也幫助特斯拉在人形機(jī)器人領(lǐng)域打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。“其實(shí)特斯拉車輛已經(jīng)安裝了FSD電腦，我們希望可以將自動(dòng)駕駛經(jīng)驗(yàn)與人形平臺相結(jié)合，”特斯拉工程師表示，“但機(jī)器人的實(shí)際需求和形式都與汽車存在差異，所以我們還需要適當(dāng)調(diào)整?！?/p>
特斯拉希望機(jī)器人的“大腦”要盡可能做到人類大腦所能實(shí)現(xiàn)的一切，比如處理視覺數(shù)據(jù)、基于多個(gè)傳感器輸入做出行動(dòng)決策、支持通信交流等。Optimus采用了與Tesla車輛相同的芯片，支持Wi-Fi、LTE鏈接和音頻交流，系統(tǒng)軟硬件的安全性保障也再度提升。
同時(shí)，Optimus也通過動(dòng)作捕捉“學(xué)習(xí)”人類。以搬運(yùn)物品為例，特斯拉工作人員通過穿戴式設(shè)備輸入動(dòng)作，機(jī)器人通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，從在同一地點(diǎn)完成相同的動(dòng)作，到進(jìn)化推演出在其他場景下的方案，從而學(xué)會在不同環(huán)境中搬運(yùn)不同的物品。
將會是一座全新科技里程碑
從2021年8月概念初次發(fā)布，到2022年4月第一次“蹣跚學(xué)步”，再到如今的原型機(jī)重磅亮相，Optimus的到來將會是一座全新科技里程碑，為社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來重大積極意義。
“談到機(jī)器人就會想到經(jīng)濟(jì)發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的根本要素是勞動(dòng)力，如果我們可以使用機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)更低的勞動(dòng)力成本，終將帶來更快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?！瘪R斯克表示，將來在機(jī)器人的參與下，人們可以自由選擇工作，其中簡單的重復(fù)性工作可交由機(jī)器人完成，這類工作對于人類而言將成為一種選擇，而不是必須。
馬斯克認(rèn)為，解決機(jī)器人核心的智能和執(zhí)行器相關(guān)問題后，還可進(jìn)一步“錦上添花”。將來Optimus在不斷進(jìn)化后，既能非?！坝行А钡赝瓿扇蝿?wù)，也可以成為我們的伙伴。人們可以帶它出去吃喝玩樂、為它穿上各色服裝、選擇多種相處方式讓它形成獨(dú)特的性格?！拔蚁嘈旁诿總€(gè)人的創(chuàng)意下，將創(chuàng)造出繽彩紛呈的Optimus?！瘪R斯克說。
FSD、Dojo超級計(jì)算機(jī)公布最新進(jìn)展，訓(xùn)練效率千倍提升
不僅率先跨入了人形機(jī)器人領(lǐng)域，特斯拉在智能汽車領(lǐng)域也仍然快步前行。過去一年，在Dojo超級計(jì)算機(jī)的幫助下，特斯拉FSD取得了長足提升。
一年中，特斯拉FSD Beta測試版本的參與人數(shù)實(shí)現(xiàn)了80倍的增長。“2021年，有2000輛車參與了FSD Beta版本軟件的測試，而目前我們已經(jīng)把這個(gè)數(shù)據(jù)擴(kuò)大到了16萬輛?！碧厮估こ處熃榻B，2021年，特斯拉一共訓(xùn)練了7.5萬個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，相當(dāng)于每8分鐘就訓(xùn)練一個(gè)，并推送了35個(gè)版本更新?，F(xiàn)在FSD Beta版本軟件已經(jīng)可以一定程度上實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛，如從一個(gè)停車場導(dǎo)航到另一個(gè)停車場、制動(dòng)等待交通燈、在十字路口和其他目標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)等。
而這些都得益于特斯拉應(yīng)用Dojo超級計(jì)算機(jī)以來在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練上的進(jìn)步。特斯拉從一開始就意識到高效率的芯片可以更好地為自動(dòng)駕駛服務(wù)，特斯拉工程師表示，算力是自動(dòng)駕駛的根本：“我們要讓Dojo超級計(jì)算機(jī)成為在AI訓(xùn)練方面全球最強(qiáng)的超算系統(tǒng)?！?/p>
特斯拉不對Dojo的設(shè)計(jì)設(shè)限，它可以提供非常龐大且高效的系統(tǒng)。Dojo超級計(jì)算機(jī)投入使用后，特斯拉在代碼、設(shè)計(jì)方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了30%的訓(xùn)練速度提升，如通過自動(dòng)標(biāo)注技術(shù)，特斯拉將訓(xùn)練場景的標(biāo)注速度大幅提升，在人工操作的情況下這些或許需要一兩周甚至幾個(gè)月時(shí)間。
在超高算力加持下，Dojo運(yùn)行“StableDiffusion”完成如下幾張圖片的渲染只用了幾分鐘。接下來，特斯拉還將把強(qiáng)大渲染能力與特斯拉設(shè)計(jì)相匹配。
而只使用一個(gè)由25個(gè)D1芯片組成的訓(xùn)練模塊，就能實(shí)現(xiàn)6個(gè)GPU Boxes的性能，且成本低于一個(gè)GPUBox。
只需要4個(gè)Dojo超級計(jì)算機(jī)機(jī)柜的算力，就能實(shí)現(xiàn)72個(gè)GPU機(jī)柜的自動(dòng)標(biāo)注性能。
在高效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練下，特斯拉FSD軟件在技術(shù)層面已經(jīng)逐漸趨于成熟。馬斯克表示：“目前FSD軟件已經(jīng)可以適用于全球各個(gè)地區(qū)的路況，如果地方監(jiān)管政策允許，我們可以在今年年底面向全球推出FSD Beta版本軟件?！?/p>
作為一家硬核的科技公司，特斯拉將以超級計(jì)算機(jī)Dojo引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。特斯拉表示將在2023年第一季度布置第一批10個(gè)Dojo超級計(jì)算機(jī)機(jī)柜，即算力超過1.1EFLOPS的ExaPOD，將自動(dòng)標(biāo)注能力提升2.5倍；將來，特斯拉共將在帕羅奧圖布置7個(gè)這樣的集群，提供難以想象的龐大算力。
馬斯克稱，此次AI Day活動(dòng)目的是吸納AI和機(jī)器人領(lǐng)域的工程人才，內(nèi)容相當(dāng)“硬核”。小到機(jī)器人的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)、人工智能的工作邏輯與訓(xùn)練細(xì)節(jié)，大到特斯拉的規(guī)劃、機(jī)器人與智能汽車的前景都為公眾一一呈現(xiàn)。
“我們希望不僅僅有好的想法，還要有好的結(jié)果，”馬斯克說，“希望大家對特斯拉的認(rèn)識跳出電動(dòng)汽車的范圍，我們在AI方面已經(jīng)成為先行者，軟硬件層面都進(jìn)行了大量探索。我們也在構(gòu)建更強(qiáng)的系統(tǒng)、全球最強(qiáng)的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)。如果大家有興趣可以加入我們，貢獻(xiàn)自己的聰明才智，一起影響世界?！?/p>
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