人形機器人時代降至？聊聊特斯拉2022 AI Day看點

　　【太平洋汽車網(wǎng) 新車頻道】在去年特斯拉AI Day上，一個人形機器人狂舞引發(fā)熱議。當(dāng)然那個靈活的機器人是由真人扮演的概念展示，大家也以為這不過是一場秀肌肉的表演。

　　北京時間2022年10月1號，特斯拉新一屆AI Day上，特斯拉又一次展示了人形機器人，相比去年炫酷狂舞的表演，今年這一位顯得有些步履蹣跚。不像去年機器人外殼下是以為真人演員，今天走上舞臺的Tesla Bot人形機器人“Optimus”原型機沒有安裝外殼，關(guān)節(jié)、骨骼、電纜等設(shè)備清晰可見，直觀展示每個動作細(xì)節(jié)。僅僅6個月時間，Tesla Bot就從一個概念迅速走向現(xiàn)實。

　　并且，馬斯克表示特斯拉人形機器人最快3年就要實現(xiàn)量產(chǎn)。當(dāng)然，對于特斯拉，我們目前更多更關(guān)注的仍然是他的汽車業(yè)務(wù)，在2022 AI Day上還還公布了FSD（完全自動駕駛能力）和Dojo超級計算機的最新進展。而Optimus原型機，也與特斯拉FSD以及Autopilot相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著密切的聯(lián)系。

　　轉(zhuǎn)身、停止、揮手問候，Optimus原型機完成了一次標(biāo)準(zhǔn)的人形機器人亮相儀式。在發(fā)布會現(xiàn)場視頻中，特斯拉展示了Optimus在辦公室內(nèi)提起水壺澆花、雙手搬運物料至目標(biāo)位置、準(zhǔn)確定位周圍人員并主動避讓等一系列使用場景。甚至，Optimus已經(jīng)在特斯拉弗里蒙特工廠中開始投入簡單工作，并為其規(guī)劃了相應(yīng)行動路線。

　　官方介紹，Optimus目前已經(jīng)可以完成行走、上樓梯、下蹲、拿取物體等動作，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、操作機械裝置、復(fù)雜手勢等高精度動作。

　　Optimus原型機軀干處搭載了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)計方面的經(jīng)驗。”特斯拉工程師表示。結(jié)構(gòu)方面，其身體共有28個自由度，采用了更加靈活的彈簧負(fù)載設(shè)計與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，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，擁有11個自由度。

　　而在“感官”上，特斯拉機器人使用的是全視覺方式識別的物體邊界，并借助特斯拉車型的FSD超級計算平臺來進行訓(xùn)練。行走，對于人類來說可能是再簡單不過的日常動作，但機器人要實現(xiàn)穩(wěn)定行走則充滿巨大挑戰(zhàn)。首先特斯拉需要讓機器人具備物理層面的自我認(rèn)知，保障運動能效、保持平衡以及迅速應(yīng)對環(huán)境中的風(fēng)險，同時也要兼顧四肢長度、重量等方面。

　　同時，特斯拉還基于汽車安全模擬分析能力打造機器人安全性。在交通事故模擬中，特斯拉通過軟件優(yōu)化和改進車輛潰縮、電池保護等提升安全表現(xiàn)，而在機器人設(shè)計上，特斯拉也以同樣的方式保障Optimus保護自身和周圍人安全的能力。如在跌倒、碰撞等外部狀況下，機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)。

　　“談到機器人就會想到經(jīng)濟發(fā)展。經(jīng)濟的根本要素是勞動力，如果我們可以使用機器人來實現(xiàn)更低的勞動力成本，終將帶來更快速的經(jīng)濟發(fā)展。”馬斯克表示，將來在機器人的參與下，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，解決機器人核心的智能和執(zhí)行器相關(guān)問題后，還可進一步“錦上添花”。將來Optimus在不斷進化后，既能非常“有效”地完成任務(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特的性格。“我相信在每個人的創(chuàng)意下，將創(chuàng)造出繽彩紛呈的Optimus。”馬斯克說。

　　馬斯克表示：“我們的產(chǎn)量應(yīng)該可以達到數(shù)百萬臺，預(yù)計它的價格比汽車便宜得多，預(yù)估機器人最終價格將達到2萬美元以下。”他還預(yù)測，3-5年間Optimus即可量產(chǎn)上市。

　　更有趣的是，馬斯克旋即在社交媒體上表示，Tesla Bot一定會推出“貓女”版機器人。有沒有更期待了呢？

　　機器的大腦就是人工智能，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)，使用的是類似的全視覺方式識別的物體邊界，因此自動駕駛技術(shù)上的研究成果也幫助特斯拉在人形機器人領(lǐng)域打下了堅實基礎(chǔ)。

　　“其實特斯拉車輛已經(jīng)安裝了FSD電腦，我們希望可以將自動駕駛經(jīng)驗與人形平臺相結(jié)合，”特斯拉工程師表示，“但機器人的實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。”

　　特斯拉希望機器人的“大腦”要盡可能做到人類大腦所能實現(xiàn)的一切，比如處理視覺數(shù)據(jù)、基于多個傳感器輸入做出行動決策、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，Optimus也通過動作捕捉“學(xué)習(xí)”人類。以搬運物品為例，特斯拉工作人員通過穿戴式設(shè)備輸入動作，機器人通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，從在同一地點完成相同的動作，到進化推演出在其他場景下的方案，從而學(xué)會在不同環(huán)境中搬運不同的物品。

　　另外，特斯拉展示了FSD（全自動駕駛能力）進展，在之前的基礎(chǔ)上，識別能力、執(zhí)行決策都進行了優(yōu)化，F(xiàn)SD Beta版已經(jīng)可以從停車場自動駕駛到另一個停車場，通過十字路口，也可以等待交通燈?，F(xiàn)在FSD Beta可以預(yù)測周圍環(huán)境并行動，預(yù)測道路上其他車輛、行人下一步的行動，并給予車輛對應(yīng)的指令。

　　在無保護左轉(zhuǎn)場景中，最新的FSD Beta會先減速，選擇一個相對安全的路線，更為擬人，甚至能在車輛和行人之間的縫隙通行。此前FSD Beta會以一個相對快的速度停在路口，等車輛過去之后再通行。這一升級對軌跡的判定需要經(jīng)過大量的仿真計算和模擬，特斯拉將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)運用在其中，做了大量的工作和分析，來保證車輛更安全、舒適地通行。FSD Beta的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)達到100萬參數(shù)，15萬+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層，37.5萬個連接?？梢栽?分鐘內(nèi)模擬出現(xiàn)實中未出現(xiàn)的場景。

　　目前特斯拉正在北美廣泛部署FSD Beta版本，并將在今年啟動完全自動駕駛能力（FSD）軟件的大規(guī)模測試，測試的用戶已從2021年的2000人擴大至16萬人，僅一年內(nèi)就訓(xùn)練了7.5萬個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。目前測試版軟件的累計行駛里程已經(jīng)突破4000萬英里，年底甚至有望超過1億英里。

　　一年中，特斯拉FSD Beta測試版本的參與人數(shù)實現(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)把這個數(shù)據(jù)擴大到了16萬輛。”特斯拉工程師介紹，2021年，特斯拉一共訓(xùn)練了7.5萬個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，相當(dāng)于每8分鐘就訓(xùn)練一個，并推送了35個版本更新。現(xiàn)在FSD Beta版本軟件已經(jīng)可以一定程度上實現(xiàn)完全自動駕駛，如從一個停車場導(dǎo)航到另一個停車場、制動等待交通燈、在十字路口和其他目標(biāo)進行協(xié)調(diào)等。

　　特斯拉高效的數(shù)據(jù)訓(xùn)練得益于去年AI Day上首發(fā)的Dojo超級計算機。Dojo超級計算機的單個訓(xùn)練模塊是由一整塊晶圓制成，每個訓(xùn)練模塊上包含有25個特斯拉自主研發(fā)的D1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練芯片。由于整塊晶圓未經(jīng)切割，每個D1芯片之間都是無縫連接在一起，相鄰芯片之間的延遲極低，訓(xùn)練模塊最大程度上實現(xiàn)了帶寬的保留，配合特斯拉自創(chuàng)的高帶寬、低延遲的連接器。

　　Dojo單個芯片算力為 362 TFLOPS，25 個芯片為一組，組成一個訓(xùn)練模塊。算力可以達到 9 PFLOPS，接口帶寬為 36 TB/s。這次特斯拉推出的機柜模型由 120 個訓(xùn)練模塊組成，內(nèi)置 3000 個 D1 芯片，超過 100 萬個訓(xùn)練節(jié)點，算力將達到 1.1 EFLOPS，是特斯拉現(xiàn)有超級計算機的一萬倍。并且Dojo 支持無限連接，理論上性能無上限。根據(jù)公開的數(shù)據(jù)，Dojo的演算力已經(jīng)達到全球第五，僅次于第一的日本『富岳』、第二的美國Summit、第三的美國Sier，以及第四的中國『神威太湖』。

　　特斯拉不對Dojo的設(shè)計設(shè)限，它可以提供非常龐大且高效的系統(tǒng)。Dojo超級計算機投入使用后，特斯拉在代碼、設(shè)計方面已經(jīng)實現(xiàn)了30%的訓(xùn)練速度提升，如通過自動標(biāo)注技術(shù)，特斯拉將訓(xùn)練場景的標(biāo)注速度提升了1000倍，在人工操作的情況下這些或許需要一兩周甚至幾個月時間。

　　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。”

　　特斯拉表示將在2023年第一季度布置第一批10個Dojo超級計算機機柜，即算力超過1.1EFLOPS的ExaPOD，將自動標(biāo)注能力提升2.5倍；將來，特斯拉共將在帕羅奧圖布置7個這樣的集群，提供難以想象的龐大算力。同時，馬斯克也表示Dojo超級計算機將來會像Amazon Web服務(wù)一樣，付費提供給其他用戶在云端使用。

　　2021 AI Day上，一個真人舞者扮演的人形機器人，一個剛剛完成的Dojo超級計算機引發(fā)熱議。而僅僅一年后，Tesla Bot機器人就真實的走上了舞臺，算力超過1.1EFLOPS的第一批10個Dojo超級計算機機柜已經(jīng)即將完成部署，不得不讓人感慨特斯拉驚人的實力。Tesla Bot機器人何時能夠真正量產(chǎn)還存在一些變數(shù)，不過馬斯克描繪的讓機器人解放人類生產(chǎn)力的大膽創(chuàng)意還是讓人期待。（文：太平洋汽車網(wǎng) 郭睿）