10 anos de treinamento em uma hora graças ao Genesis: A Matrix se torna realidade para os robôs

O Genesis foi criado por um consórcio de 19 universidades e empresas, incluindo instituições renomadas como o MIT, o Imperial College London, a Peking University e empresas de tecnologia como a Nvidia e o MIT-IBM Watson AI Lab. O simulador permite que os robôs treinem em ambientes virtuais e alcancem velocidades de aprendizado que seriam inatingíveis no mundo real. De acordo com os desenvolvedores, os robôs no Genesis aprendem até 430.000 vezes mais rápido do que por meio de métodos convencionais.

Essa enorme aceleração é possível graças a várias funções inovadoras. Uma delas é a capacidade de criar ambientes 3D usando IA e avisos de texto. Assim, os pesquisadores e desenvolvedores podem gerar cenários complexos, como galpões de fábricas, apartamentos ou ambientes urbanos, de forma rápida e fácil, fornecendo ao sistema instruções baseadas em texto. O mecanismo de física subjacente do Genesis foi desenvolvido do zero e é capaz de simular uma ampla variedade de materiais e fenômenos físicos, desde a colisão de objetos até a interação de líquidos e gases.

Outra vantagem do Genesis é a alta velocidade que pode ser alcançada sem a necessidade de supercomputadores. Em um computador padrão Nvidia GeForce RTX 4090 padrãoaté 43 milhões de quadros por segundo (FPS) são possíveis em determinadas simulações. Isso é possível graças a uma combinação de código eficiente e à compatibilidade entre plataformas do simulador. O simulador de física funciona com placas de vídeo Nvidia e AMD, CPUs convencionais e Apple's Metal, tornando-o acessível a uma ampla gama de usuários. Uma hora de tempo de cálculo no simulador é equivalente a até dez anos de treinamento no mundo real, o que pode reduzir drasticamente os ciclos de desenvolvimento de robôs.

O projeto é de código aberto e foi publicado sob a licença Apache, versão 2.0. Isso dá aos desenvolvedores grande liberdade para usar e modificar o código. O código-fonte e outras informações estão disponíveis em no GitHub.

O Genesis tem uma ampla gama de aplicações. No setor industrial, o simulador pode ser usado para otimizar linhas de produção e movimentos de robôs, incluindo tarefas como soldagem, pintura ou montagem. No desenvolvimento de robôs domésticos, o Genesis permite o teste de algoritmos de navegação em casas virtuais e a simulação de interações com objetos e pessoas. Em pesquisa e desenvolvimento, o Genesis pode ser usado para investigar novos projetos de robôs, novos métodos de direção e para realizar experimentos em ambientes virtuais seguros. O Genesis também oferece potencial no campo do controle de desastres, como o treinamento de robôs para uso em ambientes perigosos, como, por exemplo, a busca de vítimas soterradas.

Os resultados impressionantes das simulações podem ser vistos em na página do projeto. Os vídeos mostram um robô de quatro pernas que, com a ajuda do Genesis, aprendeu a engatinhar, correr a galope, pular sobre duas pernas e até mesmo dar um salto mortal para trás. A rede neural que controla o robô provavelmente foi treinada em apenas algumas horas. A ferramenta RoboGen, que é executada no Genesis, foi usada para isso.

O Genesis também pode ser interessante para a indústria cinematográfica e para os desenvolvedores de jogos. O simulador pode criar facilmente animações de líquidos e gases que, de outra forma, seriam difíceis de programar. O Genesis também pode simular sequências de movimento complexas na área de design de personagens, fazendo com que as animações dos personagens pareçam mais realistas.