生成式AI重塑汽車生產(chǎn)流程，開啟汽車行業(yè)新時(shí)代

AI 技術(shù)的進(jìn)步將改變汽車生命周期，大大提高生產(chǎn)力，并激發(fā)創(chuàng)新。

生成內(nèi)容和代碼、創(chuàng)建圖像和視頻、使用合成數(shù)據(jù)測(cè)試算法等生成式 AI 技術(shù)與應(yīng)用可為各行各業(yè)帶來(lái)生產(chǎn)力與創(chuàng)造力的飛躍。這在交通運(yùn)輸業(yè)尤為明顯，專業(yè)人士正在使用生成式 AI 簡(jiǎn)化并提高工作流效率，推動(dòng)新業(yè)務(wù)的發(fā)展。

大量汽車行業(yè)的企業(yè)都在探索如何使用生成式 AI 改進(jìn)汽車設(shè)計(jì)、工程和制造以及營(yíng)銷和銷售。

除了汽車產(chǎn)品的生命周期，生成式 AI 還為自動(dòng)駕駛汽車（AV）的開發(fā)帶來(lái)了新的研究突破，比如使用神經(jīng)輻射場(chǎng)（NeRF）技術(shù)將所記錄的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成完全可交互的 3D 仿真等。這些數(shù)字孿生環(huán)境以及合成數(shù)據(jù)生成可被用于超大規(guī)模的自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)、測(cè)試和驗(yàn)證。

NVIDIA 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛表示：“生成式 AI、大型語(yǔ)言模型和推薦系統(tǒng)是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的數(shù)字引擎?！?/p>

殊途同歸：革命性用例

用于生成文本的 ChatGPT 和用于生成圖像的 Stable Diffusion 等基礎(chǔ)模型可以支持 AI 系統(tǒng)以勝任多種任務(wù)，帶來(lái)諸多可能性。

就像早期的 iPhone 應(yīng)用開發(fā)者開始使用 GPS、加速度計(jì)和其他傳感器來(lái)創(chuàng)建移動(dòng)應(yīng)用一樣，AI 開發(fā)者現(xiàn)在也可以利用基礎(chǔ)模型以構(gòu)建新的體驗(yàn)和功能。

生成式 AI 可以關(guān)聯(lián)各種不同的數(shù)據(jù)流，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)文本到文本、文本到圖像的轉(zhuǎn)換，還能夠使用視頻或 3D 等進(jìn)行輸入和輸出。借助這種強(qiáng)大的新計(jì)算模型，僅輸入文本提示就能返回物理精確的裝配工廠布局。

全球最大的汽車制造商之一豐田開發(fā)了一種將工程參數(shù)融入到早期設(shè)計(jì)草圖中的生成式 AI 技術(shù)。

梅賽德斯-奔馳也展示了其由 ChatGPT 加持的語(yǔ)音助手。

其他汽車行業(yè)企業(yè)也在使用生成式 AI，幫助加快設(shè)計(jì)迭代與結(jié)果改進(jìn)。

改進(jìn)設(shè)計(jì)師和藝術(shù)家的工作流

目前，從早期的概念構(gòu)思和草圖繪制，到全尺寸模型的開發(fā)，設(shè)計(jì)師和藝術(shù)家需要花費(fèi)數(shù)月的時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)備工作和設(shè)計(jì)評(píng)審。而且這一過(guò)程常常受到不兼容的工具、孤立的數(shù)據(jù)和串行式工作流的阻礙。

在這個(gè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師會(huì)觀察全行業(yè)中的汽車，無(wú)論是當(dāng)下的車型還是歷史悠久的“老爺車”。通過(guò)大量人工篩選后，再將流行設(shè)計(jì)與符合公司風(fēng)格的新靈感融合。在此基礎(chǔ)上，藝術(shù)家將繪制出 2D 手繪草圖，然后再制作成 3D 模型和粘土原型。

這種單線且耗時(shí)的概念設(shè)計(jì)流程被用于格柵、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車輪等外部部件，以及儀表板、座椅、人體工學(xué)、用戶界面等內(nèi)飾部分。

為了開發(fā)這些 3D 模型，汽車造型團(tuán)隊(duì)與工程師一起使用 Autodesk Alias 或 Maya 等工具開發(fā)了“NURBS”（非均勻有理 B 樣條曲線）模型。2D 草圖中的形狀被轉(zhuǎn)換成 3D 幾何圖形的數(shù)學(xué)表述，然后通過(guò)造型定制、設(shè)計(jì)和工程步驟最終完成 3D 呈現(xiàn)。CAD 應(yīng)用可以使用該模型來(lái)定義表面。

現(xiàn)在，汽車行業(yè)可以使用生成式 AI 將 2D 草圖即時(shí)轉(zhuǎn)換成 NURBS 模型，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的飛躍。這些工具不會(huì)取代設(shè)計(jì)師，而是能讓他們更快探索各種可能。

生成式 AI 在概念與造型設(shè)計(jì)中大顯身手

以設(shè)計(jì)為主的企業(yè)可以使用可視化數(shù)據(jù)集和生成式 AI 協(xié)助開展多方面的工作。經(jīng)過(guò)數(shù)十億行代碼訓(xùn)練的 GitHub Copilot 等編碼工具已經(jīng)做到了這一點(diǎn)，有望幫助縮短冗長(zhǎng)的設(shè)計(jì)周期。

尤其是在尋找零散的設(shè)計(jì)元素時(shí)，生成式 AI 模型可以在汽車制造商的產(chǎn)品組合以及所有車輛上進(jìn)行訓(xùn)練，從而幫助完成這一流程。首先通過(guò)遷移學(xué)習(xí)對(duì)小型圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行微調(diào)，然后使用 NVIDIA TAO Toolkit 來(lái)實(shí)現(xiàn)?；蛘吒鶕?jù)生成式 AI 模型的要求，可能需要一個(gè)包含約 1 億張圖像的更大數(shù)據(jù)集。

在這種自帶模型的設(shè)置中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和開發(fā)者可以使用 NVIDIA Picasso（一個(gè)為視覺(jué)設(shè)計(jì)構(gòu)建生成式 AI 模型的云代工廠）和 Stable Diffusion。

在這種情況下，設(shè)計(jì)師和藝術(shù)家可以向生成式 AI 提供設(shè)計(jì)元素提示，比如“粗獷”、“精致”或“時(shí)尚”等。然后，生成式 AI 會(huì)根據(jù)汽車制造商的現(xiàn)實(shí)情況以及公司內(nèi)部的圖片目錄生成示例，大幅加快這一初始階段的工作。

在汽車內(nèi)飾方面，具有文本-圖像生成功能的大型語(yǔ)言模型可以讓設(shè)計(jì)師輸入對(duì)紋理的描述，比如花卉圖案等，然后生成式 AI 就會(huì)把該紋理貼到座椅、門板或儀表盤的表面上。如果設(shè)計(jì)師希望使用特定的圖像生成內(nèi)飾設(shè)計(jì)紋理，生成式 AI 也可以根據(jù)輸入的圖像創(chuàng)建紋理。

生成式 AI 讓智能工廠如虎添翼

開發(fā)智能工廠的制造商正在使用 Omniverse 和生成式 AI 應(yīng)用編程接口（API）來(lái)連接設(shè)計(jì)和工程工具，以構(gòu)建設(shè)施的數(shù)字孿生。寶馬集團(tuán)開始在全球推廣使用 NVIDIA Omniverse，幫助打造理想中的未來(lái)工廠。

在生產(chǎn)設(shè)施投入建造前進(jìn)行模擬規(guī)劃，有助于減少可能導(dǎo)致工廠產(chǎn)線停工的高成本變更。

生成式 AI 賦能市場(chǎng)和零售部門

生成式 AI 也廣泛在許多行業(yè)的市場(chǎng)和零售部門大顯身手。根據(jù)麥肯錫的報(bào)告，這些團(tuán)隊(duì)有望通過(guò)生成式 AI 提升 9500 多億美元的生產(chǎn)力。

例如許多人正在采用 ChatGPT 對(duì)寫作主題進(jìn)行調(diào)查、征集意見(jiàn)并獲取反饋，以便在營(yíng)銷文案和廣告活動(dòng)方面搶占先機(jī)。具有文本-圖像轉(zhuǎn)換功能的生成式 AI 正在支持市場(chǎng)和銷售部門視覺(jué)工作。

NVIDIA NeMo 是一個(gè)用于構(gòu)建、定制和部署生成式 AI 模型的框架。它針對(duì)語(yǔ)言和圖像應(yīng)用的推理進(jìn)行了優(yōu)化，并被用于自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別，能夠通過(guò)大型語(yǔ)言模型幫助改善客戶支持。汽車制造商可以使用其生成式 AI 功能開發(fā)下一代客服聊天機(jī)器人。

黃仁勛表示：“今天的廣告是檢索出來(lái)的。但在未來(lái)，你所接觸到的很多信息都將是生成的。計(jì)算模型已經(jīng)發(fā)生了變化?！?/p>

這個(gè)創(chuàng)新的系統(tǒng)使用 NVIDIA AI 和 Omniverse Cloud（一個(gè)用于開發(fā)統(tǒng)一 3D 工作流和 OpenUSD 應(yīng)用的軟件平臺(tái)）共同打造，為汽車主機(jī)廠帶來(lái)了更多功能，以幫助更快、更高效地創(chuàng)建高度個(gè)性化視覺(jué)內(nèi)容。

創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)正在 Omniverse 中使用 OpenUSD 統(tǒng)一其復(fù)雜的 3D 工作流，實(shí)現(xiàn) Adobe Substance 3D、Alias 和 VRED 等設(shè)計(jì)工具的無(wú)縫銜接，為客戶開發(fā)其產(chǎn)品的數(shù)字孿生。接入生成式 AI 工具后，可以使用經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)集創(chuàng)建內(nèi)容，并使用 NVIDIA Picasso 制作虛擬場(chǎng)景。

在生成式 AI 上運(yùn)行：

更快、更好、更經(jīng)濟(jì)并且不受地域限制

生成式 AI 的上下文理解、創(chuàng)意產(chǎn)出和自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力標(biāo)志著一個(gè)新時(shí)代的到來(lái)。

NVIDIA 加速計(jì)算所帶來(lái)的性能躍升使得訓(xùn)練大量模型成為可能。自 Transformer 模型問(wèn)世以來(lái)，在這些模型的支持下，汽車行業(yè)已經(jīng)取得了驚人的成果。

由于現(xiàn)在還處于初期，因此很難量化這一轉(zhuǎn)變所帶來(lái)的全部影響，但汽車制造商們正在為設(shè)計(jì)、工程、制造、市場(chǎng)和銷售部門提供專為該行業(yè)打造的 copilot 工具，來(lái)實(shí)現(xiàn)更好、更高效且更低成本的運(yùn)營(yíng)。

而這一切才剛剛開始。