Η εταιρεία που ανήκει στην Google Η «DeepMind» γνωστή για τις εξελίξεις της στον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης και δημιουργία νευρωνικών δικτύων ικανών να παίζουν παιχνίδια υπολογιστή σε ανθρώπινο επίπεδο, πρόσφατα ανακοίνωσε τον κινητήρα για την προσομοίωση φυσικών διεργασιών MuJoCo (Multi-Joint Dynamics with Contact).
Ο κινητήρας τΣτόχος του είναι να μοντελοποιήσει αρθρωτές δομές που αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον, και χρησιμοποιείται για προσομοίωση στην ανάπτυξη ρομπότ και συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης, σε ένα στάδιο πριν από την εφαρμογή της αναπτυγμένης τεχνολογίας με τη μορφή τελικής συσκευής.
Το MuJoCo χτυπά ένα γλυκό σημείο με το μοντέλο επαφής του, το οποίο αποτυπώνει με ακρίβεια και αποτελεσματικότητα τα κύρια χαρακτηριστικά των αντικειμένων που έρχονται σε επαφή. Όπως και άλλοι προσομοιωτές άκαμπτου σώματος, αποφεύγει τις λεπτές λεπτομέρειες των παραμορφώσεων στο σημείο επαφής και συχνά λειτουργεί πολύ πιο γρήγορα από τον πραγματικό χρόνο. Σε αντίθεση με άλλους προσομοιωτές, ο MuJoCo λύνει δυνάμεις επαφής χρησιμοποιώντας την κυρτή αρχή του Gauss.
Η κυρτότητα εξασφαλίζει μοναδικές λύσεις και καλά καθορισμένη αντίστροφη δυναμική. Το μοντέλο είναι επίσης ευέλικτο, παρέχοντας πολλαπλές παραμέτρους που μπορούν να ρυθμιστούν για να προσεγγίσουν ένα ευρύ φάσμα φαινομένων επαφής.
Ο κώδικας είναι γραμμένος σε C/C++ και θα κυκλοφορήσει με την άδεια Apache 2.0 και θα έχει υποστήριξη για πλατφόρμες Linux, Windows και macOS. Το άνοιγμα των εργασιών σε όλους τους πηγαίους κώδικες που σχετίζονται με το έργο έχει προγραμματιστεί να ολοκληρωθεί το 2022, μετά το οποίο η MuJoCo θα μεταβεί σε ένα ανοιχτό μοντέλο ανάπτυξης, το οποίο συνεπάγεται τη δυνατότητα συμμετοχής στην ανάπτυξη εκπροσώπων της κοινότητας.
Σχετικά με το MuJoCo
Το MuJoCo είναι μια βιβλιοθήκη μηχανών προσομοίωσης φυσικής γενικής χρήσης τι είναιΤο e μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην έρευνα και ανάπτυξη ρομπότ, εμβιομηχανικών συσκευών και συστημάτων μηχανικής μάθησης, καθώς και στη δημιουργία γραφικών, κινούμενων εικόνων και παιχνιδιών υπολογιστή. Ο κινητήρας προσομοίωσης είναι βελτιστοποιημένος για μέγιστη απόδοση και επιτρέπει τη χειραγώγηση αντικειμένων χαμηλού επιπέδου, ενώ παρέχει υψηλή ακρίβεια και πλούσιες δυνατότητες προσομοίωσης.
Επειδή πολλοί προσομοιωτές σχεδιάστηκαν αρχικά για σκοπούς όπως το παιχνίδι και ο κινηματογράφος, μερικές φορές χρησιμοποιούν συντομεύσεις που δίνουν προτεραιότητα στη σταθερότητα έναντι της ακρίβειας. Για παράδειγμα, μπορούν να αγνοήσουν τις γυροσκοπικές δυνάμεις ή να τροποποιήσουν άμεσα τις ταχύτητες. Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα επιζήμιο στο πλαίσιο της βελτιστοποίησης: όπως παρατήρησε για πρώτη φορά ο καλλιτέχνης και ερευνητής Karl Sims, ένας πράκτορας βελτιστοποίησης μπορεί γρήγορα να ανακαλύψει και να εκμεταλλευτεί αυτές τις αποκλίσεις από την πραγματικότητα.
Αντίθετα, ο MuJoCo είναι ένας προσομοιωτής συνεχούς χρόνου δεύτερης τάξης που υλοποιεί τις πλήρεις εξισώσεις κίνησης. Γνωστά αλλά μη τετριμμένα φυσικά φαινόμενα όπως το λίκνο του Νεύτωνα, καθώς και μη διαισθητικά όπως το φαινόμενο Dzhanibekov, εμφανίζονται φυσικά. Τελικά, η MuJoCo τηρεί πιστά τις εξισώσεις που διέπουν τον κόσμο μας.
Τα μοντέλα ορίζονται χρησιμοποιώντας τη γλώσσα περιγραφής σκηνής MJCF που βασίζεται σε XML μεταγλωττίζεται με έναν αποκλειστικό μεταγλωττιστή βελτιστοποίησης. Εκτός από το MJCF, ο κινητήρας υποστηρίζει τη μεταφόρτωση αρχείων στο Unified Robot Description Format (URDF). Το MuJoCo παρέχει επίσης μια γραφική διεπαφή για διαδραστική τρισδιάστατη απεικόνιση της διαδικασίας προσομοίωσης και απόδοση των αποτελεσμάτων χρησιμοποιώντας OpenGL.
Ανάμεσα στα βασικά του χαρακτηριστικά ξεχωρίζουν τα εξής:
- Προσομοίωση σε γενικευμένες συντεταγμένες, εξαλείφοντας τα ρήγματα της άρθρωσης.
- Αντίστροφη δυναμική, ανιχνεύσιμη ακόμη και όταν υπάρχει επαφή.
- Χρήση κυρτού προγραμματισμού για την ενοποιημένη διατύπωση περιορισμών σε συνεχή χρόνο.
- Δυνατότητα ρύθμισης διαφόρων περιορισμών, συμπεριλαμβανομένης της απαλής αφής και του στεγνού τρίψιμο.
- Προσομοίωση σωματιδιακών συστημάτων, ιστών, χορδών και μαλακών αντικειμένων.
- Ενεργοποιητές (ενεργοποιητές), συμπεριλαμβανομένων κινητήρων, κυλίνδρων, μυών, τενόντων και μηχανισμών στροφάλου.
- Επιλύτες βασισμένοι σε μεθόδους Newton, συζευγμένης κλίσης και Gauss-Seidel.
- Δυνατότητα χρήσης πυραμιδικών ή ελλειπτικών κώνων τριβής.
- Χρήση μιας επιλογής μεθόδων αριθμητικής ολοκλήρωσης Euler ή Runge-Kutta.
- Διακριτοποίηση και προσέγγιση πολλαπλών διεργασιών με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών.
Τέλος, εάν ενδιαφέρεστε να μάθετε περισσότερα σχετικά, μπορείτε να συμβουλευτείτε τις λεπτομέρειες Στον ακόλουθο σύνδεσμο.