深扒歐美AI晶元六大獨角獸:世界最大晶元、傳奇人物加盟、科技巨頭聯投

2021年,AI晶元戰場依然烽火連天,但國內外卻呈現出兩番光景。

在國內,BAT互聯網大廠自研AI晶元均已揭曉,超40家AI晶元企業今年拿下新融資。 地平線、黑芝麻智慧、燧原科技、壁仞科技、崑崙芯、摩爾線程等企業的估值均超100億人民幣。 高額融資、新品發佈、量產成績公佈等不勝枚舉。

相比國內的繁榮,歐美AI晶元的多數風頭卻被科技巨頭佔據,英偉達在雲端訓練市場風光無二,英特爾繼續主導推理市場,率先闖進獨角獸陣營的歐美AI晶元獨角獸僅有6家。

AI晶片,這一互聯網巨頭們爭相佈局的硬科技領域,為何在國外市場沒有掀起大量融資浪潮? 我們從其核心團隊、融資情況、發佈產品等資訊進行了梳理。

這6家獨角獸集中成立於2016-2017年,分別是拿到谷歌、英特爾投資的SambaNova Systems,憑藉全球最大晶圓級晶元爆紅的Cerebras Systems,英國唯一AI晶元獨角獸Graphcore,由谷歌TPU初始團隊創立的Groq,晶元大神Jim Keller加盟的Tenstorrent以及以色列的AI晶元獨角獸Hailo Technologies。

▲截止2012年12月歐美AI晶片六大獨角獸公司融資、產品情況(以上整理自公開網路資訊,如有錯漏,歡迎溝通指正)

憑藉領先的創新技術與落地進程,這6家歐美AI晶元獨角獸代表,正將影響力輻射至全球科技圈。

01 SambaNova:甲骨文元老、斯坦福教授創立,獲谷歌英特爾投資

6家獨角獸中,SambaNova Systems估值最高,最新一輪融資總額也遙遙領先。

這家美國的AI晶元公司成立於2017年,總部位於美國加州帕洛阿爾托,2019年春季已發佈第一款Cardinal雲端訓練晶元,落地於美國阿貢國家實驗室、美國能源部旗下國家核安全管理局(NNSA)等多個研究機構。

值得一提的是,投資SambaNova Systems的投資方不僅包括活躍的投資機構日本軟銀、淡馬錫等,還有谷歌、英特爾等知名科技巨頭。

▲SambaNova Systems融資情況(以上整理自公開網路資訊,如有錯漏,歡迎溝通指正)

今年4月,該公司獲得最新一輪6.76億美元的D輪融資,融資后估值超過50億美元,一舉躍升歐美估值最高的AI晶元公司。

SambaNova Systems由曾在甲骨文任職的羅德里戈·梁(Rodrigo Liang)以及斯坦福大學教授昆勒·奧魯克頓(Kunle Olukotun)、克裡斯·雷(Chris Ré)聯合創辦。

▲SambaNova Systems創始人昆勒·奧魯克頓(左)、羅德里戈·梁(中)、克裡斯·雷(右)

其中奧魯克頓是斯坦福大學晶元多處理器項目的負責人,雷是斯坦福大學計算機科學系副教授、麥克亞瑟天才獎的獲得者,並在統計機器學習小組和斯坦福大學AI實驗室開展研究工作。

2021年4月,SambaNova Systems推出了其第二代雲端AI晶元可重構數據流單元Cardinal SN10 RDU,包含400億晶體管,採用台積電7nm製程,由一系列可重構節點組成,用於數據存儲和交換。 每個Cardinal晶元有6個控制器用於記憶體,可實現153 Continue reading

DeepMind打造AI遊戲王,挑戰各種最強棋牌AI,戰鬥力驚人

12月9日消息,谷歌母公司Alphabet旗下頂尖AI實驗室DeepMind曾因其AI系統AlphaGo擊敗頂尖人類圍棋選手、AlphaStar贏得星際爭霸2而爆紅全球。 本周,它又披露新的遊戲AI系統。

與此前開發的遊戲系統不同,DeepMind的AI新作Player of Games是第一個在完全資訊遊戲以及不完全信息遊戲中都能實現強大性能的AI演算法。 完全信息遊戲如中國圍棋、象棋等棋盤遊戲,不完全信息遊戲如撲克等。

這是向能夠在任意環境中學習的真正通用AI演算法邁出的重要一步。

Player of Game在象棋、圍棋這兩種完全資訊遊戲和德州撲克、蘇格蘭場這兩種不完全信息遊戲中與頂尖AI智慧體對戰。

從實驗結果來看,DeepMind稱Player of Games在完全資訊遊戲中的表現已經達到了”人類頂級業餘選手”水準,但如果給予相同資源,該演算法的表現可能會明顯弱於AlphaZero等專用遊戲演算法。

在兩類不完全信息遊戲中,Player of Games均擊敗了最先進的AI智慧體。

論文連結: https://arxiv.org/pdf/2112.03178.pdf

01.深藍、AlphaGo 等AI系統僅擅長玩一種遊戲

計算機程式挑戰人類遊戲選手由來已久。

20世紀50年代,IBM科學家亞瑟·撒母耳(Arthur L. Samuel)開發了一個跳棋程式,通過自對弈來持續改進其功能,這項研究給很多人帶來啟發,並普及了”機器學習”這個術語。

此後遊戲AI系統一路發展。 1992年,IBM開發的TD-Gammon通過自對弈在西洋雙陸棋中實現大師級水準;1997年,IBM深藍DeepBlue在國際象棋競賽中戰勝當時的世界棋王卡斯帕羅夫;2016年,DeepMind研發的AI系統AlphaGo在圍棋比賽中擊敗世界圍棋冠軍李世石……

▲IBM深藍系統vs世界棋王卡斯帕羅夫

這些AI系統有一個共同之處,都是專注於一款遊戲。 比如撒母耳的程式、AlphaGo不會下國際象棋,IBM的深藍也不會下圍棋。

隨後,AlphaGo的繼任者AlphaZero做到了舉一反三。 它證明瞭通過簡化AlphaGo的方法,用最少的人類知識,一個單一的演算法可以掌握三種不同的完全信息遊戲。 不過AlphaZero還是不會玩撲克,也不清楚能否玩好不完全信息遊戲。

實現超級撲克AI的方法有很大的不同,撲克遊戲依賴於博弈論的推理,來保證個人資訊的有效隱藏。 其他許多大型遊戲AI的訓練都受到了博弈論推理和搜索的啟發,包括Hanabi紙牌遊戲AI、The Resistance棋盤遊戲AI、Bridge橋牌遊戲AI、AlphaStar星際爭霸II遊戲AI等。

▲2019年1月,AlphaStar對戰星際爭霸II職業選手 Continue reading

蘋果新品前瞻:明年推首款XR設備,不是要取代iPhone、iPad

本週一,知名蘋果爆料者、彭博社科技編輯馬克·古爾曼(Mark Gurman)預測了蘋果明年將推出的產品,他說:”2021年對於蘋果產品更新來說是平淡的一年,但我預計2022年會有更廣泛的新產品。 ”

古爾曼預測,蘋果將在2022年發佈支援5G的iPhone SE,大規模更新Apple Watch的陣容,並對MacBook Air進行全新設計。 蘋果傳聞中具備增強現實 (AR) 和虛擬實境 (VR) 功能的混合現實頭顯將專注於遊戲、媒體和通訊。

01 MacBook Air 將全新設計,還有無線充電 iPad Pro

在彭博社最新一期的Power On時事通訊中,馬克·古爾曼(Mark Gurman)詳細闡述了他預計蘋果在新的一年中推出的所有內容,證實了之前報導的大部分關於蘋果在2022年的預期。

關於iPad系列,古爾曼稱蘋果正在計劃設計一款支援無線充電的新iPad Pro,以及計劃更新低端設備iPad Air和入門級iPad。 蘋果將在2022年推出新款24英寸iMac,搭載蘋果自研晶元Apple Silicon。

對於MacBook系列,他預測在明年MacBook Air將進行全新設計,搭載M2晶元。 2022年,蘋果還將發佈一款新的入門級MacBook Pro、新款MacBook mini,以及採用蘋果自研晶元的改進型Mac Pro。

其次,iPhone 13陣容也必不可少。 他預測明年蘋果將發佈支援5G的iPhone SE。

在其他配件方面,蘋果將發佈新款AirPods Continue reading

元宇宙金錢遊戲:誰沾誰火,63筆融資超百億

元宇宙概念究竟有多值錢?

近期,國內網紅經濟公司「天下秀」因為發表一份提及元宇宙的公開信,導致市值飆升50億元,同樣,國外晶元巨頭公司英偉達因為帶來了與元宇宙基建有關的虛擬世界模擬引擎Omniverse Enterprise,隨後股價上漲了12.04%,目前英偉達市值突破8000億美元大關。

▲英偉達11月股價變化

沾上元宇宙概念就得到市場廣泛關注的現象,也出現在了與元宇宙相關領域的投融資上。 智東西統計了近三個月的國內外元宇宙賽道的投融資情況。 2021年9月至11月,國內與元宇宙相關領域千萬元人民幣以上的投資有26家,國外有35家,總金額超百億元人民幣。

元宇宙既是下一代互聯網在現階段的代名詞,也是今年科技圈內的年度熱詞。 今年以來,與元宇宙領域強相關的廠商,如VR/AR硬體、VR遊戲等廠商,無論是初創企業,還是上市公司以及科技巨頭們都會被頻頻問到對於元宇宙看法和規劃。

元宇宙概念的提出如何影響了不同類型的企業發展? 元宇宙概念真的這麼值錢嗎? 深入研究近三個月國內外與元宇宙有關領域的企業融資數據后,我們不僅可以看到元宇宙最新趨勢和現狀,也能看到國內外元宇宙投資在不同領域的熱度。

01.三個月投資金額破百億,元宇宙賽道火熱

一位資深的投資人接受採訪時曾表示,一條賽道真正開始火熱有兩個衡量標準:一是頭部廠商的融資金額在不斷增加,這代表著資本市場認可這條賽道的運行模式;另一個是這條賽道的融資數量開始明顯增加,這說明湧入這條賽道的玩家在不斷增多。

這兩點在元宇宙賽道上都有所體現。

據智東西不完全統計,從2021年9月到11月,國內外共有63筆千萬元以上與元宇宙相關的投融資,超過億元的有2筆。 從時間維度來看,國內11月完成10筆超過千萬元融資,呈現增長趨勢,而國外在10月完成16筆融資,11月完成12筆融資。

由此看來,儘管元宇宙還處於一個較為爭議的概念階段,但是一些像VR/AR硬體、VR遊戲等廠商與元宇宙領域強相關的廠商,已經率先憑藉著自己的產品和方案開始獲益,融資數量和金額都逐漸增加。

1、三個月狂投26筆,國內猛衝VR/AR硬體領域

在過去三個月時間內,國內與元宇宙具有較強聯繫的企業融資就已經達到26筆千萬元以上的融資,其中13筆融資金額過億元,整體累計金額超過64億元人民幣。

▲智東西整理國內與元宇宙相關投資(2021年9月-11月)

要知道去年全年VR/AR產業融資金額為21億元,共計54筆。 也就是說,這三個月的融資總金額超過去年一整年。

VR/AR硬體和應用領域成為融資筆數最多的兩大方向,分別獲得7筆和6筆融資。 上游核心零部件光學模組廠商螳螂慧視、芯視佳等均完成億元以上的融資。 此外,Nreal獲得超6億元的融資,是近三個月以來VR/AR硬體產品中融資金額最高的廠商。

Nreal主要以VR/AR硬體產品研發為主,該公司在2019年在美國推出了Nreal Light消費級智慧眼鏡,採用了高通驍龍855晶元,售價為499美元。 今年9月,Nreal再次推出主打觀影體驗的Nreal Air智能眼鏡。

▲德国电信CEO推荐Nreal Air

总体来看,完成较大额融资的企业均是拥有核心技术和较为成熟的技术产品或者方案。同时,在VR音乐、VR医疗等细分领域的融资也比较活跃,多数的融资集中在Pre-A轮和A轮。

此外,我们能看到小米、阿里巴巴等各领域的巨头玩家都在积极布局相关产业,小米投资了数千万元国内智能可穿戴设备商深纳普斯,阿里投资了线下VR体验中心Sandbox VR,看来大家对元宇宙持有看好的态势。

2、狂砸百亿美元,国外玩家涌入元宇宙赛道

智东西调查研究发现,从2021年9月到11月,国外共有37笔融资,累计总金额达到12.3亿美元,约78亿人民币。

▲智东西整理国外与元宇宙相关投资(2021年9月-11月)

其中,金额较大的融资有Magic Continue reading

Mobileye掉隊,一個時代落幕了

在智慧電動汽車和自動駕駛的新時代,曾經的ADAS霸主Mobileye掉隊了。

近日,高通在2021投資者大會上宣佈與寶馬達成合作,後者的新車從2025年開始使用高通驍龍Ride自動駕駛平臺(含晶元)。

寶馬在2016年與Mobileye組建了自動駕駛聯盟,並在旗下車型中大量搭載Mobileye的EyeQ系列晶元,甚至雙方還共同持有一些技術專利,堪稱鐵哥們。

這個鐵哥們的離開,既意味著寶馬-英特爾-Mobileye聯盟的終結,又宣告了Mobileye稱王的ADAS時代結束了。

在過去20年裡,Mobileye以視覺感知技術為基礎,推出了演算法+EyeQ系列晶元組成的一系列解決方案,可以幫助車企實現從L0級的碰撞預警,到L1級的AEB緊急制動、ACC自適應巡航,再到L2級的ICC集成式巡航等各種功能。

毫無疑問,Mobileye可以說是過去20年間的汽車ADAS技術的主要奠基者和引領者。

但隨著谷歌、蘋果、百度、華為、滴滴、特斯拉等科技巨頭,還有一眾自動駕駛創業公司開始用深度學習演算法開發新一代的L4自動駕駛技術,量產車搭載的L2系統也越來越向著L4自動駕駛的技術架構看齊。

Mobileye提供的演算法+晶片解決方案,已經不能滿足自動駕駛公司和車企們的需求了。

於是我們看到了特斯拉用的FSD晶元取代了Mobileye,理想從EyeQ4換裝了地平線征程3…

▲部分車企自動駕駛晶片更迭表

更可怕的是,2022年以及以後將上市的新款車型中,尤其是智慧電動汽車,幾乎清一色的選擇了英偉達、高通和華為這種科技巨頭的自動駕駛晶元…

目前全球已知使用Mobileye最新一代EyeQ5晶元的車型,只有極氪001和寶馬iX兩款,並且寶馬還宣佈未來換高通Ride。

屬於Mobileye的那個時代,已然落幕。

01 車企正在放棄Mobileye 英偉達高通成新寵

寶馬和Mobileye合作可以追溯到2007年,當時Mobileye的視覺解決方案支撐了寶馬的5系、6系等搭載的車道偏離預警和自適應巡航功能,此後Mobileye和寶馬的關係一直走得很近。 2016年,寶馬還高調宣佈與Mobileye、英特爾合作研發L4自動駕駛汽車,成為一組名副其實的「鐵三角」組合。

此時正是Mobileye的巔峰時刻。

該聯盟成立沒多久,英特爾就宣佈以153億美元(約合974億元人民幣)的天價收購Mobileye,震驚整個科技圈和汽車產業。

▲寶馬此前與英特爾、Mobileye達成合作

在科技行業,如果不能跟上最新的技術趨勢,觸頂之後自然就要走下坡路了。

車東西粗略匯總了幾個曾使用Mobileye晶元的車企信息,可以發現一個明顯的趨勢:Mobileye在過去很強勢,現階段正在被取代,未來則是嚴重丟掉了市場。

▲部分车企自动驾驶芯片更迭表

在过去,这些车企不仅有多款车型搭载Mobileye的解决方案,并且还是使用了多代产品,可见其技术之领先。但到了2020年左右,特斯拉、蔚来等对自动驾驶技术有更高要求的车企,开始选择更换芯片。

而到了2022年和未来,这些车企清一色的选择了英伟达、高通和华为等大型科技企业的产品。

▲部分新车型自动驾驶芯片情况

更可怕的是,上面还只是部分曾经用过Mobileye产品的车企。

如果放眼整个新车市场,未来几年的智能电动汽车大部分都选择了英伟达、高通和华为的产品。

当然,未来还有一部分自主品牌还会选择地平线、黑芝麻提供的芯片。

那么Mobileye这两年为什么会快速丢失客户呢?通过与来自车企、自动驾驶和Tier1公司的多位业内人士进行交流后,车东西找到了答案。

02 软硬件捆绑销售 算法难以适应车企需求

在与多位自动驾驶人士谈起Mobileye为何会丢失客户时,对方几乎同时指出了其封闭性太强这一问题。

Mobileye给车企提供的自动驾驶解决方案是芯片加感知算法的打包方案,EyeQ芯片内部写好了Mobileye的感知算法,工作时EyeQ会直接输出对外部车道线和车辆等目标的感知结果,然后车企的算法基于这些结果做出驾驶决策。 Continue reading

科技巨頭創始人正退出舞臺,谷歌阿裡位元組等10大創始人退出史

創始人退出或分權,科技公司還好嗎?

12月3日消息,近日,社交平臺Twitter和軟體服務公司Salesforce的創始人都發生了職位變動,Twitter聯合創始人Jack Dorsey卸任CEO,Salesforce創始人Marc Benioff成為聯合CEO。

谷歌、亞馬遜、Netflix等大型科技公司對他們的使用者的生活方式產生了巨大影響,也為他們自己創造了巨大的財富價值。 但這些公司的另一個共同點是,它們的創始人都退出了歷史舞臺。

外媒沿著時間線進行了梳理,發現近幾年來,微軟、蘋果、阿裡巴巴等互聯網公司的創始人要麼下臺,任命新CEO,要麼開始與他人分享權力,擔任聯合CEO。

01 . 十大科技巨頭創始人的退出史

微軟——從2000年開始,微軟創始人比爾蓋茨的離職經歷了多個階段。 在2000年比爾蓋茨卸任CEO,2008年正式宣佈辭去微軟執行董事長的全職工作,不再管理微軟的日常事務,2020年辭去董事會職務,自此告一段落。 微軟目前由薩蒂亞·納德拉(Satya Nadella)掌管,他兼任CEO和董事會主席。

比爾蓋茨離職后將更多的時間放在了慈善事業上,包括全球健康、發展、教育和氣候變化上。 應納德拉的請求,比爾蓋茨將繼續擔任納德拉和公司其他領導人的技術顧問。

蘋果公司——2009年1月蘋果前首席執行官史蒂夫·賈伯斯(Steven Jobs)發出聲明,將接受治療,由蒂姆·庫克(Tim Cook)負責蘋果的日常運營。 2009年6月,賈伯斯休假近6個月後重返蘋果,隨後在2011年永久任命蒂姆庫克為首席執行官。 但大約在擔任蘋果CEO 10周年之際,蒂姆庫克表示,十年後他可能就會離開蘋果了。

2011年8月24日,賈伯斯辭去CEO的職務,將蘋果留給了他的繼任者庫克,僅僅六周后,賈伯斯就去世了。 這十年來,蘋果的市值已經超多了最賺錢的石油公司。 在庫克的領導下,蘋果的Apple Watch、AirPods大受歡迎,AirPods也被認為是整個庫克時代的象徵。

阿裡巴巴——國內知名的電子商務企業,在2013年馬雲宣佈卸任CEO,並於2019年辭去執行董事長一職,阿裡巴巴CEO張勇接替馬雲擔任董事長一職。 今年馬雲所負責的螞蟻集團IPO上市計劃也被擱置。

20年,馬雲將阿裡巴巴打造為一家價值4600億美元的企業,和比爾蓋茨相似,馬雲準備全心投入慈善事業。 巧合的是,他於2014年創立了馬雲基金會,並表示靈感來源是比爾和梅琳達·蓋茨基金會。

谷歌——2015年8月,谷歌聯合創始人拉裡佩奇(Larry Page)和謝爾蓋布林(Sergey Brin)轉向負責監管谷歌不同資產的控股公司Alphabet,任命桑達·皮采(Sundar Continue reading

高通芯皇改名驍龍8,影像AI遊戲性能暴漲,9家手機巨頭爭首發

12月1日,高通正式發佈了全新一代驍龍8移動平臺(Snapdragon 8 Gen1),這也是高通對其移動平臺的一次全新命名。

值得一提的是,高通今年的驍龍技術峰會在中國三亞設置了分會場,並且「驍龍8」這一中文叫法也是高通特別為中文語境簡化的,能夠看出高通對中國市場的重視。

這次的驍龍8移動平臺基於三星最新4nm工藝打造,重點提升了CPU、GPU的能效比,同時搭載了AI性能提升4倍的第7代AI引擎、支援8K HDR視頻拍攝的18-Bit ISP模組以及支援「端遊級」特性的第4代Snapdragon Elite Gaming遊戲引擎。

驍龍8移動平臺集成的驍龍X65 5G基帶及射頻系統最高可以實現10Gbps的下行網路傳輸速率,也就是”萬兆級”的網路體驗,進一步提升了驍龍8移動平臺的連接能力。

高通CEO安蒙在發佈會開場就明確了本次驍龍8移動平台升級的六大方面特性包括連接、AI、影像、遊戲、安全以及音訊等。 他提到,高通一直致力於在移動領域提供旗艦級體驗,目前搭載驍龍平臺的設備數量已經超過了20億部。

▲高通CEO安蒙

此次高通發佈的驍龍8移動平臺將於2021年底投入商用,也就是說,在今年剩下的一個月時間里,將會陸續開始有手機廠商發佈搭載驍龍8移動平臺的旗艦智能手機。

在全球半導體產能短缺的大背景下,移動晶元對於手機產業來說至關重要,而高通是全球高端移動晶元領域的絕對主導者,因此其旗艦移動平臺的發佈對於整個移動硬體產業的發展有重要意義。

在驍龍8移動平臺發佈后,國內小米、摩托羅拉、realme、OPPO、一加、中興等眾多主流手機廠商紛紛宣佈將基於驍龍8移動平臺發佈旗艦新機,一時間,驍龍8的”搶首發”可以說是好不熱鬧。

▲國內多家手機廠商宣佈將發佈搭載驍龍8移動平台的智能手機

當然,這側面也能夠看出高通旗艦移動平臺對於智慧手機廠商的重要意義。

值得一提的是,高通在此次發佈會上還特別提到了元宇宙的概念,在高通看來,未來元宇宙將會圍繞各類智慧設備展開,而這些設備底層都是基於移動技術,包括AI、影像、遊戲、安全等,而這些技術正是高通一直發力的方向。

在發佈會後智東西也在第一時間與高通產品、技術、遊戲相關負責高管進行了深入交流,進一步挖掘了驍龍8移動平臺背後的眾多「黑科技」。。 可以說,本次亮相的驍龍8,或將在行動裝置生態領域引起新一輪的體驗革新。

▲驍龍8移動平台實物展示

01. “連接”成為全場關鍵詞,驍龍X65基帶衝破”萬兆級”網速

在此次發佈會中,我們能夠突出地感受到,”連接”是高通著重強調的一個概念,而這也是蘋果、微軟、谷歌、Meta等科技巨頭都時常提及的一個重點概念。 尤其在全球疫情形勢仍然嚴峻的當下,連接的重要性更是不言而喻。

在提升人與人、人與物、物與物之間的連接性方面,高通毫無疑問做的是底層軟硬體基礎設施建設的工作,也就是高通自家”壓箱底”的通信技術。

這次新平臺驍龍8集成了高通最新的驍龍X65 5G基帶,支援5G Sub-6標準頻段和5G毫米波頻段,據稱最高下行網路傳輸速率可以達到10Gbps左右,也就是”萬兆級”的網速,這也是全球第一次有移動平臺實現了萬兆網速。

這一速度相比4G時代已經提升了38倍左右,相比上代的7.5Gbps峰值速率又再次提升了25%。

驍龍8也是首個支援Release 16標準的移動平臺,在Wi-Fi通信方面,支援Wi-Fi6和Wi-Fi 6E標準,可以提供更快速且穩定的無線連接體驗。

在全球疫情的大背景下,居家辦公、線上會議、電競直播等場景正在越來越深地融入我們的生活中,而這些應用都對網路頻寬提出了更高的要求,高通對於高速、穩定通信能力的強調,在當下的意義十分凸顯。

02 Continue reading

全球首个能“生娃”的活体机器人!形似吃豆人,靠一张嘴繁衍

本周一,据外媒Tech Xplore报道,来自美国塔夫茨大学(Tufts University)和佛蒙特大学(University of Vermont,UVM)的研发团队创造了第一个可以进行自我复制的活体机器人,基于非洲青蛙细胞结构的活体机器人Xenobots。
数十亿年来,生物体已经进化出多种复制方式,从萌芽植物到有性动物再到入侵病毒等方式。现在,科学家们发现了一种全新的生物繁殖形式,并创造了有史以来第一个自我复制的活体机器人。
目前,这一最新研究成果在2021年10月22日刊登于顶级期刊《美国国家科学院院刊(PNAS))》,论文题目为《可重构生物体中的运动学自我复制(Kinematic self-replication in reconfigurable organisms)》
链接:https://www.pnas.org/content/118/49/e2112672118
2020年1月该团队发布的首个活体机器人Xenobots就已经登上《美国国家科学院院刊》的封面。该研究提出并实现了用计算机设计生物体的概念,创造了基于青蛙DNA的可编程活体机器人Xenobots。
今年4月,该团队又成功开发了第二代微型生物机器人Xenobots,同样基于非洲青蛙细胞构建,相比于第一代,它的移速更快,寿命更长,能更好地适应各种环境。
01.
“吃豆人”形状,细胞繁殖翻倍
活体机器人的研究团队利用从青蛙胚胎中提取的活细胞在UVM的超级计算机上进行设计,然后由塔夫茨大学的生物学家进行组装和测试,重置青蛙细胞的结构。活体机器人Xenobots的大小只有几毫米,能按照计算机程序设计的路线移动,还能负载一定的重量。
与传统机器人不同,Xenobots不是由金属、混凝土或塑料制成,而是100%由青蛙细胞创造出的一种新生命体。

▲活体机器人的细胞形态

美国塔夫茨大学和佛蒙特大学的研发团队发现,Xenobot的母体由大约3000个细胞组成,形成细胞球,可以在培养基中移动。然后研究人员将一组解离的细胞与细胞球一起放置在培养基中。几天后,它们就会变成外观和动作都和自己一样的新活体机器人。
当细胞球在圆圈中旋转时,它们在追踪的圆圈的中心创建了一簇细胞,可以将移动细胞球的路径想象成甜甜圈,细胞在甜甜圈的孔中形成一堆。而且,由于这些松散的细胞有自我粘附功能,这些新的Xenobots就可以出去寻找细胞,并多次建立自己的副本。
如果研究人员将足够多的活体机器人彼此靠近放置在培养基中,它们的集体运动就会开始堆积其他漂浮在溶液中的松散青蛙细胞。一旦足够多的细胞堆叠在一起,大约50个细胞的聚集堆就成为活体机器人的一种后代,能够自行移动,并在此过程中堆积自己的后代。该过程就是运动学的自我复制过程,在运动中产生后代。
运动学的自我复制曾在开采卫星和小行星以获取矿石和其他材料、建造月球工厂,甚至在太空建造太阳能卫星的分子机器和模型中出现过,从未在像活体机器人这样的活体、多细胞系统中出现过。

▲活体机器人的复制过程(GIF截取自CNN)

“这些细胞可以‘生孩子’,但之后母体通常会消亡。实际上,让母体继续繁殖是非常困难的。”克里格曼说。但是,通过UVM的佛蒙特州高级计算核心的Deep Green超级计算机集群上运行的人工智能程序,进化算法能够在模拟中测试数十亿种形态,如三角形、正方形、金字塔形状、海星形状等,以找到可以让细胞的运动学自我复制更有效的形状。
“我们让UVM的超级计算机弄清楚如何调整最初‘父母’的形状,经过几个月的努力,人工智能想出了一些奇怪的设计,包括一个类似于‘吃豆人’的设计。”克里格曼说,“这是非常不直观的。它看起来很简单,但它不是人类工程师会想出的。为什么只有一张小嘴?为什么不是五个?我们将结果发送给道格,他建造了这些吃豆人形状的父母异种机器人……然后那些父母生了孩子,生了孙子,生了曾孙,又生了曾曾孙。”

▲活体机器人吃豆人形态的复制过程(GIF截取自CNN)

换句话说,正确的“吃豆人”设计极大地延长了细胞繁殖的世代数。
“有了正确的设计,它们就会自发地进行自我复制。”佛蒙特大学计算机科学家和机器人专家乔舒亚·邦加德说,他是这项新研究的共同领导者。
活体机器人的自我复制从青蛙卵中分离胚胎细胞开始。在细胞的许多有趣特性中,有两个与这项工作有关。首先是这些细胞相互粘附。如果你把它们放在一个培养基里,它们会聚在一起变成一个球。你甚至可以将它们完全解离,并在培养物中留下它们的集合,它们会粘在一起并以这种方式形成一个细胞球。
细胞的第二个相关特征是它们可以实现自组织,使得外部细胞具有称为纤毛的线状突起,能够保持和实现新功能。细胞在培养基中围成一圈旋转,并推动培养基周围的液体。随着时间的推移,邻近的细胞将会协调它们的纤毛,整个细胞球最终将同步旋转其纤毛,这就使整个细胞球开始移动。
02.
从自愈到复制,多细胞性的奥秘
非洲青蛙的胚胎细胞会发育成皮肤。“它们在青蛙的皮肤外面,阻挡病原体侵入并重新分配粘液。”塔夫茨大学艾伦探索中心的生物学教授兼主任、这项研究的共同负责人迈克尔·莱文说,“但我们将它们置于一个新的环境中,让它们有机会重新利用多细胞性。”
他们想象的东西与青蛙的皮肤大不相同。“很长一段时间以来,人们一直认为我们已经找到了生命可以繁殖或复制的所有方式,但这是以前从未观察到的。”该论文的共同作者、塔夫斯大学高级科学家道格拉斯布莱克斯顿说。 Continue reading

元宇宙真正大贏家,起底英偉達佈局! 揭秘五大關鍵技術

11月9日,英偉達在2021年GPU技術會議(GTC 2021)上,宣佈了要將產品路線升級為“GPU+CPU+DPU”的”三芯”戰略,同時,將其新發佈的Omniverse平臺定位為工程師的元宇宙

Omniverse 是一個易於擴展的開放式平臺,專為虛擬協作和物理級準確的實時類比打造,並由 NVIDIA RTX 技術提供動力支援的實時協作。 創作者、設計師、研究人員和工程師可以連接主要設計工具、資產和專案,從而在共用的虛擬空間中協作和反覆運算。

開發者和軟體供應商還可以在 Omniverse 的模組化平臺上輕鬆地構建和銷售擴展程式、應用、連接器和微服務,以擴展其功能。 根據英偉達官網介紹,NVIDIA Omniverse 可以轉變行業工作流程,其中物理級準確的光線追蹤渲染對於沉浸式可視化、準確類比以及更快審查和發現而言較重要。 Omniverse 平台靈活、易於定製,並採用新的 Omniverse 應用、擴展程式和 Connector,實現了持續增強。

本期的智慧內參,我們推薦東方證券的報告《從英偉達 Omniverse 平臺看元宇宙》,揭秘英偉達 Omniverse的元宇宙佈局。

來源 東方證券

原標題:

《從英偉達 Omniverse 平臺看元宇宙》

作者:張穎 Continue reading

谷歌母公司聘了100多台機器人,掃地熱菜擦桌子,還能自主學習

近期,谷歌母公司Alphabet的機器人團隊”Everyday Robots”將其研發的100多台機器人落地,部署在其山景城的園區內,測試其自主執行擦桌子、推凳子、開門等日常任務能力,這一成果也首度公佈於眾。

與市面上常見的機器人不同,這些機器人可以在非結構化環境中完成多項任務,並且能夠自主學習。 比如,他們能通過不到一天學習時間,以90%的成功率完成開門動作。

01 100多個機器人,進出谷歌辦公室自主幹活

Everyday Robots的首席機器人官Hans Peter Brøndmo說:”我們現在運營著一支由100多個機器人原型機組成的機器人隊伍,它們在我們的辦公室周圍自主執行一系列有用的任務。 ”

機器人可以完成很多説明人的日常工作,例如有人把垃圾放進了錯誤的垃圾桶,機器人可以幫忙將垃圾重新分類。

再比如,如果有人沒有顧得上扔垃圾,機器人能幫他把桌子上的垃圾收到機器人的垃圾盤上,再扔到垃圾桶里。

除了垃圾分類,Everyday Robots的機器人還能幫忙擦桌子。

机器人不仅可以帮忙完成其清洁工作,在研究人员的演示视频中,机器人还表演了切菜和微波炉热东西。

机器人利用其抓手还能帮忙开门,像打开会议室的门,检查房间是否需要整理,或者是否缺少椅子。

Everyday Robots团队的机器人由轮子,机身及机器臂和头部的传感装置三部分组成,通过机器学习,机器人可以实现在非结构化的日常环境中,完成包括上述开门、擦桌在内的多种任务。

早在2016年,Everyday Robots团队就使用工业机器人的小型实验室配置,来让机器人学习如何抓取玩具、钥匙等小型物体,当时一个机器人需要四个月的时间才能学会简单的抓取,成功率为75%。

现在,Everyday Robots团队取得了新的进展:单个机器人学习如何执行复杂任务,例如开门任务,在不到一天的实际学习中,任务成功率可以达到90%。

02 机器人换个场景就干不了活了?No!

根据负责谷歌“moonshot stuff(登月计划)”Astro Teller的说法,Everyday Robots的目标是创造一个通用的学习型机器人。

目前市面上常见的机器人非常擅长三件事情:力量、精度和重复性工作。

Hans讲道,现在的大多数机器人是在专门设计、结构化甚至带有照明的环境中运行,这些机器人完成的任务非常具体,其程序经过精心的编码,可以在特定时间用特定方式来执行这些任务,例如在工厂中组装智能手机、将芯片放到电脑板上,或者在装配线上将汽车门提升到适当位置。

但是在理解新的空间和环境、完成多项事情方面,现在的这些机器人表现糟糕。

Hans说,想象一下,研究人员可以通过编程,让机器人拿起一杯咖啡、预测是否有灯光或者打开一扇门,但换一个其他场景,机器人就什么也不会了。要让机器人在人类生活和工作等非结构化和不可预测空间中发挥作用,机器人需要学习。

Everyday Robots团队认为未来的机器人是可以自主学习的,可以在事物不断发生变化的日常环境中帮助人类,比如工作场所、医院、社区、家中等,并且能了解如何在已知和未知的环境中帮助人类完成更多任务,了解人类偏好,并在人们最需要帮助的时候伸出援助之手。

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