다음 세대의 AI, 피지컬 AI 란 무엇인가?

 

다음세대 AI, 피지컬 AI란 무엇인가?

Physical AI는 지시를 이해하고 현실 세계에서 복잡한 작업을 자율적으로 수행할 수 있는 모델이며, 멀티모달 LLM을 통해 로봇이 세상을 학습, 인지, 이해하고 행동을 계획할 수 있게 합니다.

💡 로봇이 Generative Physical AI를 통해 기술을 학습하는 데 사용되는 주요 기술과 플랫폼은 무엇인가?
기술 학습: 물리적 피드백을 이용한 강화 학습(Reinforcement Learning from Physics Feedback)을 시뮬레이션 환경에서 수행
학습 플랫폼: Nvidia Omniverse를 통해 가상 세계 시뮬레이션 및 기술 연마
로봇 산업의 미래를 바꿀 제너레이티브 피지컬 AI의 혁신적인 개념을 명확하게 소개하는 콘텐츠입니다. 이 기술은 로봇이 물리적인 세계를 이해하고 자율적으로 복잡한 작업을 수행하도록 돕는 핵심 원리를 설명하며, 특히 물리 피드백으로부터의 강화 학습(Reinforcement Learning from Physics Feedback)을 통해 시뮬레이션 환경에서 로봇이 안전하고 빠르게 학습하는 과정을 구체적으로 보여줍니다. 엔비디아 옴니버스(NVIDIA Omniverse)와 같은 가상 시뮬레이션 플랫폼이 실제 로봇 개발의 Sim-to-Real 격차를 최소화하며 어떻게 자율 조작 및 탐색 능력을 극대화하는지 통찰을 제공합니다. 미래 로봇 기술과 AI가 산업에 가져올 변화를 이해하고 싶은 분이라면 반드시 주목해야 할 가치 있는 정보입니다.

1. 로봇 시대를 맞이한 물리적 AI의 등장 
● 로봇 시대의 도래: 모든 움직이는 것이 자율화될 시대가 도래했으며, 전 세계 연구자 및 기업들은 물리적 AI 기반 로봇을 개발하고 있다. 
● 물리적 AI의 정의: 물리적 AI는 실제 세계에서 지시를 이해하고 복잡한 작업을 자율적으로 수행할 수 있는 모델을 의미한다. 
● 다중 모드 LLM의 역할: 다중 모드 LLM(Large Language Models)은 로봇이 주변 세계를 학습하고, 인식하며, 이해하고, 행동을 계획할 수 있게 하는 획기적인 기술이다. 
● 인간 시연을 통한 학습: 로봇은 이제 인간의 시연을 통해 거친(gross) 운동 능력과 미세(fine) 운동 능력을 사용하여 세계와 상호 작용하는 데 필요한 기술을 학습할 수 있다. 
● 강화 학습의 중요성: 로봇 공학 발전을 위한 필수 기술 중 하나는 강화 학습이다. 

2. 제너레이티브 물리적 AI의 학습 원리 및 엔비디아 옴니버스 역할 
물리 피드백으로부터의 강화 학습 (RLFP):
LLM이 인간 피드백으로부터의 강화 학습(RLHF)을 통해 학습하는 것처럼, 제너레이티브 물리적 AI는 시뮬레이션 환경에서 물리 피드백으로부터의 강화 학습(RLFP)을 사용하여 기술을 학습할 수 있다. 
시뮬레이션 환경은 로봇이 물리 법칙을 따르는 가상 세계에서 행동을 수행하여 의사결정을 학습하는 공간이다. 
이러한 '로봇 짐'에서 로봇은 수백만 번의 시행착오를 통해 기술을 다듬으며, 복잡하고 동적인 작업을 안전하고 빠르게 수행하는 방법을 학습한다. 

엔비디아 옴니버스 (NVIDIA Omniverse)의 활용:
엔비디아는 물리적 AI가 생성될 수 있는 운영 체제로 엔비디아 옴니버스를 구축했다. 
옴니버스는 실시간 물리 기반 렌더링, 물리 시뮬레이션, 제너레이티브 AI 기술을 결합한 가상 세계 시뮬레이션 개발 플랫폼이다. 

 

옴니버스 내에서 로봇은 로봇으로서의 역할을 학습한다. 
● 정밀한 객체 조작: 객체를 잡고 다루는 것과 같은 정밀한 객체 조작 방법을 자율적으로 수행하는 방법을 학습한다. 
● 자율 환경 탐색: 장애물과 위험을 피하면서 최적의 경로를 찾는 등 환경을 자율적으로 탐색하는 방법을 학습한다. 
옴니버스에서의 학습은 Sim-to-Real 격차를 최소화하고 학습된 행동의 실제 적용을 극대화한다. 

3. 제너레이티브 물리적 AI 구축을 위한 세 가지 구성 요소 
● 필수 구성 요소: 제너레이티브 물리적 AI를 사용하여 로봇을 구축하려면 세 가지 구성 요소가 필요하다. 
● 엔비디아 AI 슈퍼컴퓨터: 모델 훈련을 담당한다. 
 엔비디아 젯슨 오린 (Nvidia Jetson Orin) 및 차세대 젯슨 토르 (Jetson Thor) 로봇 슈퍼컴퓨터: 훈련된 모델 실행을 담당한다. 
● 엔비디아 옴니버스: 로봇이 시뮬레이션 세계에서 기술을 학습하고 개선할 수 있는 환경을 제공한다. 
● 개발 지원: 엔비디아는 개발자와 기업이 필요로 하는 플랫폼, 가속 라이브러리, AI 모델을 구축하며, 이들이 자신의 필요에 가장 적합한 스택의 일부 또는 전부를 사용할 수 있도록 지원한다. 
● 미래 전망: 물리적 AI 기반 로봇 공학은 AI의 다음 물결로서 산업에 혁명을 가져올 것이다.