參加NVIDIA 2024 GTC AI 大會的觀察與分享
✎【國立臺灣科技大學工業管理系】許嘉裕教授 | 2024-05-10
GTC (GPU Technology Conference)大會是由晶片大廠輝達(NVIDIA)舉辦的全球人工智慧會議，今年2024年3月18日至3月21日於美國矽谷聖荷西國際會議中心和線上同時舉行，匯集了全球GPU開發者、學者、研究人員、IT技術專家、創業先進、以及NVIDIA合作夥伴生態系統(NVIDIA Partner Eco System)的成員。GTC已成為人工智慧的指標會議，與會人員不僅可以第一手獲得NVIDIA創辦人黃仁勳執行長主題演講所帶來豐富的人工智慧發展技術與應用趨勢外，還有超過900場的人工智慧(Artificial Intelligence, AI)技術與應用論壇報告，了解GPU加速(Acceleration)如何應用轉換於人工智慧、工業數位化、機器人、醫療健康等領域，並且有200家廠商實體技術展覽交流、NVIDIA Deep Learning Institute (DLI)實作工作坊課程、以及研究海報等活動安排，整體活動內容涵蓋十分完整，並且可以直接與此領域的專家直接交流與分享，與會人員從技術報告到公司實體產品展覽等都可以學習到不同面向的經驗。
許嘉裕 教授
◆國立臺灣科技大學工業管理系教授
◆中國工業工程學會秘書長(2023-2024)
經歷
◆台灣作業研究學會傑出青年學者(2023)
◆國立臺灣科技大學優良研究獎(2023)
◆國立成功大學優秀青年校友(2022)
◆Dr. Schetman年輕學者研究獎 (2021)
▲圖1 GTC2024 大會
本次GTC2024開發者大會匯集了來自工業製造、醫療健康、自動駕駛、交通運輸、生物基因、氣候科技、零售服務等不同應用的專家。主題技術除了GPU運算與人工智慧外，生成式AI (Generative Artificial Intelligence)、工業數位化與Omniverse、醫療健康、自動駕駛、機器人是這次大會的關鍵應用主題。
本次NVIDIA GTC2024的大會演講主要提及五個面向，包含人工智慧帶來的產業革命（AI-based New Industry Revolution）、Blackwell Platform、NIMS (NVIDIA Integrated Management System)、NEMO and NVIDIA AI Foundry、Omniverse and ISAAC Robotics。過去10多年來的運算技術因為GPU加入而有了快速的進步，分析技術上也從傳統的機器學習轉換到生成式人工智慧加速運算上，加速運算的使用已經拓展到各行各業，也代表需要不同角色共同推動整個加速運算生態系統；Blackwell是新一代的GPU運算平台，不僅提供了更多的算力，有助於大型語言模型技術與產業數位模擬的開發；NVIDIA也提供推論微服務(Microservice)，使用者可以在自己的平台上建立與部屬客製化的應用程式，縮短過往從頭開發需要耗費大量時間的缺點，對於部屬應用上可以提供相關應用能快速了解的即時性與彈性；最後是Omniverse於數位孿生(Digital Twin)的應用，例如工廠佈置藉由數位孿生平台以驗證實體建造與數位虛擬環境是否相匹配，以便儘早調整縮短時間以及避免過去繁複的實驗，新的Omniverse技術甚至可應用於天氣預測，如利用生成式AI於颱風天氣軌跡預測。此外，演講中所展示的人形機器人的開發也應用了ISSAC SIM in Omniverse上的生成技術，利用基於物理的模擬環境中訓練，提供機器人在虛擬環境中的大量訓練資料，未來機器人將成為人們的大量協作與使用，然而，訓練這些機器人都需要一個數位孿生平台。這也指出在虛擬技術使用上的重要性在未來月日漸增加。
本屆大會另外一場特別的是由黃仁勳執行長主持的主題論壇，Attention is All You Need是一篇2017年NeurlPS所發表的論文，邀請該論文的每位作者一起探討AI的變革，Transformer神經網路架構是奠基新一代語言模型的重要技術，特別的是當初論文的作者們現在幾乎都獨立成為新創公司CEO或創辦人，說明知識創新帶來不僅技術更多是商業化的可能。
▲圖2 GTC2024 大會主題演講
▲圖3 翻轉人工智慧技術論壇
▲圖4 技術應用實體展覽
後學本次GTC大會中將與技嘉科技產學合作運用NVIDIA Omniverse平台在生成式AI以及工廠虛擬化的成果以主題「Empower Virtual Collaboration for Digital Twins through Omniverse Platform」進行發表，展示利用Omniverse於生產流程虛擬化，提供規劃者在流程設計與設施佈置上的調整參考。有別於過去模擬多是僅在個別開發者環境中，本研究基於Omniverse平台讓多方共同協作，也就是可以讓學校與企業在同一環境中同步開發，更可以讓不同模擬軟體間得以整合。此外，本研究也利用Omniverse平台的生成技術於包裝標籤文字識別，有別於過去相關應用往往需要收集大量的歷史資料，研究團隊先利用Omniverse平台建造數位生產環境，再從中生成大量影像與建立人工智慧識別模型，解決過去人工智慧應用上需要收集大量數據的困難，實現虛實整合的應用。本次的產學合作不僅是產學雙方共同的合作成果，也顯示多方協作的機會與可能，未來在數位虛擬化的過程中，多方協作將可提供另一種可能的解決方案。
▲圖5 與技嘉科技產學合作的生產數位化成果
▲圖6 產學合作技術成果分享
除了專題演講與技術論壇外，GTC中NVIDIA與各家公司也展示最新的技術應用互動，展覽的技術從最新GPU硬體設備開發到人工智慧應用均有所涵蓋，與會者可以了解最新自動駕駛、自動機器人，以及生成式AI在不同產業的應用。
參加本屆GTC大會中可以發現到生成式AI與數位孿生的應用正快速擴散到各產業應用。
數位模擬技術的重要性增加：藉由虛擬化與模擬協助實體生產製造上取得更完整的資訊，透過動態的模擬生產環境以協助產品設計或生產線佈置是工廠智慧化的趨勢。
預測性(Predictive)與處方性(Prescriptive)解決方案的整合：經由數位虛擬技術生成生產線上各種可能發生的情況，結合機器學習與最佳化方法，分析潛在的問題與改善方向，提供決策者快速解決問題與資源配置的解決方案。
生成式AI的應用：大型語言模型(Large Language Model, LLM)的技術的進步加速各種生成式AI在文字、影像、語音等新的應用與可行性提高，未來文字與其他類型資料的整合應用開發將會越來越多。以製造領域應用為例，可應用於設備維修與異常檢測處理、知識管理與文件生成、製造控制程式生成
開發門檻逐漸降低：人工智慧在生成式AI的微服務將協助產業快速部署，面對人工智慧產業化的推進，所需要的是不僅只是技術上的開發，更多是需要技術與應用上的整合，這正是工業工程所擅長的。
GTC大會不僅只是研討會，更是提供知識共享和激發創新的協作平台。本屆大會活動中，從大會演講、論壇報告、實體展覽等都可以見到台灣產業的開發能量，台灣產業有獨特的聚落性，更應該強化自身競爭力，讓台灣產業的優勢能夠持續的擴大。