10 anni di formazione in un'ora grazie a Genesis: Matrix diventa realtà per i robot

Genesis è stato creato da un consorzio di 19 università e aziende, tra cui istituzioni rinomate come il MIT, l'Imperial College di Londra, l'Università di Pechino e aziende tecnologiche come Nvidia e il MIT-IBM Watson AI Lab. Il simulatore consente ai robot di allenarsi in ambienti virtuali e di raggiungere velocità di apprendimento che sarebbero irraggiungibili nel mondo reale. Secondo gli sviluppatori, i robot in Genesis imparano fino a 430.000 volte più velocemente rispetto ai metodi convenzionali.

Questa enorme accelerazione è resa possibile da diverse funzioni innovative. Una di queste è la capacità di creare ambienti 3D utilizzando l'intelligenza artificiale e i suggerimenti testuali. Ricercatori e sviluppatori possono così generare scenari complessi, come capannoni di fabbriche, appartamenti o ambienti urbani, in modo rapido e semplice, dando al sistema istruzioni basate sul testo. Il motore fisico sottostante a Genesis è stato sviluppato da zero ed è in grado di simulare un'ampia gamma di materiali e fenomeni fisici, dalla collisione di oggetti all'interazione di liquidi e gas.

Un altro vantaggio di Genesis è l'alta velocità che può essere raggiunta senza bisogno di supercomputer. Su un computer standard Scheda grafica Nvidia GeForce RTX 4090sono possibili fino a 43 milioni di fotogrammi al secondo (FPS) in alcune simulazioni. Ciò è possibile grazie a una combinazione di codice efficiente e alla compatibilità multipiattaforma del simulatore. Il simulatore di fisica funziona con le schede grafiche Nvidia e AMD, le CPU convenzionali e Apple's Metal, rendendolo accessibile a un'ampia gamma di utenti. Un'ora di tempo di calcolo nel simulatore equivale a dieci anni di formazione nel mondo reale, il che può ridurre drasticamente i cicli di sviluppo dei robot.

Il progetto è open source ed è stato pubblicato sotto la Licenza Apache, versione 2.0. Ciò offre agli sviluppatori una grande libertà nell'utilizzo e nella modifica del codice. Il codice sorgente e ulteriori informazioni sono disponibili su su GitHub.

Genesis ha un'ampia gamma di applicazioni. Nell'industria, il simulatore potrebbe essere utilizzato per ottimizzare le linee di produzione e i movimenti dei robot, compresi compiti come la saldatura, la verniciatura o l'assemblaggio. Nello sviluppo di robot domestici, Genesis consente di testare gli algoritmi di navigazione in case virtuali e di simulare le interazioni con oggetti e persone. Nella ricerca e nello sviluppo, Genesis può essere utilizzato per studiare nuovi design di robot, nuovi metodi di guida e per condurre esperimenti in ambienti virtuali sicuri. Genesis offre anche un potenziale nel campo del controllo dei disastri, come l'addestramento dei robot per l'uso in ambienti pericolosi, come ad esempio la ricerca di vittime sepolte.

I risultati impressionanti delle simulazioni sono visibili su nella pagina del progetto. I video mostrano un robot a quattro zampe che, con l'aiuto di Genesis, ha imparato a strisciare, a correre al galoppo, a saltellare su due gambe e persino a fare una capriola all'indietro. La rete neurale che controlla il robot è stata probabilmente addestrata in poche ore. Per questo è stato utilizzato lo strumento RoboGen, che funziona in Genesis.

Genesis può essere interessante anche per l'industria cinematografica e gli sviluppatori di videogiochi. Il simulatore può creare facilmente animazioni di liquidi e gas che altrimenti sarebbero difficili da programmare. Genesis può anche simulare sequenze di movimento complesse nell'ambito del design dei personaggi, facendo apparire le animazioni dei personaggi più realistiche.