2024 年,具身智能无疑是 AI 领域里最火热的新赛道之一。
相较于目前大语言模型在数字世界里带来的技术变革,具身智能描绘了通往未来世界的另一条路径:大量具有智慧的机器人出现在真实的物理空间中,通过参与到人类生产、生活的各个环节,改变人类的生活方式。
但和大语言模型可以利用海量互联网文本、图像资源进行快速学习不同,在具身智能领域里,机器人缺少低成本、高效率、多样性、可泛化的学习数据。
如果只基于 Transformer 架构的大语言模型(如 ChatGPT),人类无法实现具身智能。海量物理正确的训练数据如何快速获取,是迈向具身智能前的世界级难题。
13 年前,黄晓煌回国创业。回国前,他在美国伊利诺伊大学学习 GPU 计算,也在英伟达做过云计算。他一开始的创业方式,是希望用 GPU、云计算来做物理仿真,但在当时,极少有人可以理解 GPU 通用计算的价值。于是,黄晓煌用 GPU 进行光学仿真,并应用对家装场景里,把过往需要几十分钟的渲染提速到了 10 余秒,自此开始了群核科技的创业之路。
多年后,凭借着在家装渲染、工业 4.0 生产对接中积累的海量数据,在具身智能的技术巨浪袭来时,群核科技终于脱下「家装公司」的外壳,浮出水面。他们希望可以在数字世界和物理世界中间,搭起一道桥梁,通过海量可交互的、物理正确的三维数据,推动具身智能的发展。
以下是群核科技联合创始人兼董事长黄晓煌在 IF 2025 主舞台的演讲全文。在演讲中,黄晓煌分享了群核科技的创业故事,以及他们对具身智能时代的思考。由极客公园整理。
ChatGPT 解决不了的 「叠被子困境」大家好,我是极客公园的老朋友,来自群核科技的黄晓煌。今天我介绍的主题是:如何让 AI 从数字世界走向物理世界。
大模型到来之后,所有人都想知道它能为我们做什么。我们的下一代已经成为了「AI 原生娃」。我女儿刚学会认字,但她已经能很自然地对着各种镜子和屏幕喊「小度小度」或者「小爱同学」了。
但他们目前还只能跟虚拟人物进行沟通,我们更希望孩子们跟物理世界有更多互动,有真实的陪伴。可惜即便 AI 现在已经可以吟诗作画,但就算叠被子这么简单的家务,机器人都实现不了。
当我们谈到具身智能或者机器人的时候,「叠被子困境」是一个非常典型的场景。
目前的 ChatGPT 大语言模型,可以很容易地让机器人理解人类的指令,「给我叠一个被子」,它也可以通过视觉判断哪床被子是叠好的、哪床被子没叠好,但它很难执行。或者当它学会叠一床被子后,换个形状可能就又不会了。
机器人的大脑在数字世界里,但身体却在物理世界中。解决这类问题,最关键的是在物理世界和数字世界里面建立一个桥梁。而 ChatGPT 一类的大语言模型是无法实现的,我们需要一个全新的大模型。
让机器人正确理解物理世界,关键是要有海量可交互的三维数据。很多大语言模型都是根据互联网上的语料信息、图片或视频训练出来的,但这些内容只是一堆静态的记忆,训练出来的东西跟物理世界是相违背的。
这里有一个简单的例子,左边是由 Stable Diffusion 大模型生成的卧室场景,右边是由我们的矩阵 CAD 引擎生成的。乍一看都挺漂亮的,但左边这张存在多处物理不正确的地方:比如有的床头柜悬空、有的柜门无法打开。我们需要在大模型脑海里呈现右边这种内容,来指导真实的生产制造。
相比真实场景,仿真数据用于具身智能训练拥有诸多优势 | 图片来源:极客公园
那么,群核科技的核心优势是什么?我们为什么能一起参与这个有意思的征程呢?
我们通过多年的 3D 云设计平台,积累了海量数据,用这些数据训练了自己 CAD 的大模型。这些大模型可以阅读人类的 CAD 文件、图片、手绘等,然后把这些内容再转换成物理正确的空间场景。我们也自建了 1 万多台高性能计算服务器,专门用来训练、推理、渲染。我们希望用物理正确的合成数据,来帮助所有具身智能的机器实现训练。
今年,我们推出了新版本的 SpatialVerse 来赋能 AI 空间智能。因为传统的三维数据太「干净」了,没有办法直接用来训练机器人。我们需要 AI 对这些原始的数据进行物理增强:告诉机器人哪里是抽屉可以打开,可以打开多少程度;物体的重力是多少;哪里是门可以打开,是往里开还是往外开等等。
其次,在机器人训练的时候需要有各种语义信息在里面,过去都是人工标注,现在要用 AI 给它自动标注好。
另外,环境加强也很重要。我们平常人生活的环境不是像 3D 世界里面那么纯净的,包括你的房间里面有纸巾、有动物的毛发等,但是在数字世界里没有,你要把它以某种方式加回去,让一个空间不是一个纯净的空间,它需要更接近于真实的空间。
最后是隐私问题。前阵子全球最著名的公司之一被曝出在采集物理数据的时候,不小心拍到了房屋主人上厕所的视频。合成数据就没有这个问题,它不会涉及到人类隐私的问题。
我们今年和上海人工智能实验室一起发布了具身智能训练的新范式,多模态的 3D 数据解决方案,就是大规模的动态场景生成,渲染 物理真实感以及高分辨率的场景分割。这里面的空间场景都是基于我们 SpatialVerse 的解决方案。
具身智能未来将进入更多场景中 | 图片来源:极客公园
我以上展示的这些肯定不是空间智能、具身智能的全部,它只是开始。具身智能还会进入到我们更多的场景,除了在我们工厂里面工作,还会进入到我们的商业空间里、办公室里,家庭里。未来,我们的生活场景里面会充满了空间智能、具身智能的机器人。
当然,所有的使用场景都需要丰富的物理正确的三维数据给它们训练,因为大家不希望一个没有训练过的机器人在你家里面。一个 300 公斤重的机器人,万一发起疯来,谁都受不了,所以我们得确保它在足够多的空间里训练过,才能够进入到我们工作生活的环境里,这是非常重要的。
我相信未来肯定是具身智能、空间智能的时代,我相信从生产制造再到商业空间再到我们家庭场景,它会充斥到我们每一个角落,就像叠被子那一刻被机器人完美地解决了之后,机器人就会解决我们日常生活中各种各样所需要的问题,我也希望群核科技能够成为中间重要的推力之一。
欢迎各位小伙伴跟群核一起走向技术的彼岸。
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