Genesis-World : ingénieur du moteur de simulation de base

Ce que nous construisons
Les robots apprendront par simulation avant d’arriver à l’usine. Genesis-World est notre pari sur cet avenir.
Genesis-World est une plateforme de simulation open source à usage général pour l'IA physique de Genesis AI. Un moteur multi-physique unifié : corps rigides, FEM, MPM, particules, tissus, fluides. Un bras de robot peut verser de l'eau sur du sable, saisir un objet déformable ou découper un corps mou, le tout dans la même simulation. Nyx, notre moteur de rendu interne, est peut-être le moteur de rendu le plus prometteur pour la robotique : rendu photoréaliste en temps réel, fonctionnalités avancées telles que la profondeur de champ et techniques de pointe jamais vues auparavant. Capteurs de toutes sortes : caméras, lidar, IMU, forces de contact, température, sans doute la simulation tactile la plus avancée disponible (papier). Et le moteur ne cesse de croître : nous développons en interne le solveur de contact potentiel incrémental (papier) le plus complet et le plus rapide que nous connaissions, qui sera bientôt open source. Il alimente de véritables applications professionnelles, depuis l'emballage de boîtes à part entière avec une étiqueteuse et tout le reste, jusqu'au câblage et à l'automatisation des laboratoires, sans aucun hack ni compromis physique.
Tout est d'abord Python et fonctionne n'importe où. Les noyaux sont écrits une seule fois et Quadrants, notre compilateur JIT interne, les réduit à CUDA, AMD ROCm, Apple Metal, Vulkan, x86 et ARM64. Un seul ordinateur portable ou un centre de données. Simulation GPU massivement par lots pour un apprentissage à grande échelle et scènes complexes non par lots où le CPU l'emporte carrément.
C’est au cœur de la stratégie de Genesis AI. L'évaluation est le goulot d'étranglement de la robotique évolutive : le matériel réel limite les itérations au rythme de l'horloge murale, mais la simulation en fait un problème de calcul. Le nôtre fonctionne déjà deux fois plus vite que le matériel (des dizaines de milliers d'épisodes en une demi-heure au lieu de plus de 200 heures), tout en étant en corrélation avec les déploiements sur matériel à 89 %. L’étoile du nord : une IA physique qui s’améliore à la vitesse du calcul.

Le rôle
La simulation est encore difficile à vendre en robotique. En dehors de quelques réussites, comme l’apprentissage par renforcement pour la locomotion, la plupart des équipes l’ignorent, et la friction en est une grande partie : pénible à utiliser, pénible à déboguer. Nous vivons nous-mêmes cette douleur : le débogage d’une expérience défaillante lors de l’évaluation d’une politique prend 30 minutes, et il n’existe aucun moyen de générer automatiquement un script de reproduction autonome. Cela bloque l’adoption, même en interne.
Votre travail consiste à éliminer ces frictions. Vous construisez l'épine dorsale de l'ingénierie logicielle de Genesis-World : tout ce qui rend une base de code de simulation volumineuse et rapide, fiable, maintenable et sans friction. Et tout cela est expédié à découvert. Chaque heure de douleur que vous supprimez, vous supprimez chaque roboticien qui vous poursuit.
Vous rejoignez en tant que responsable principal de Genesis-World, avec une gestion partagée de l'ensemble de la plateforme dès le premier jour. Notre équipe de physique développe les algorithmes, mais tout aussi important, vous travaillez pour que tout ce qui les entoure soit excellent : infrastructure, outils, API, architecture.

Les problèmes qui vous attendent

• Rendre évolutif le test d'un moteur compilé JIT. L'exécution de notre suite complète prend déjà des heures car le rapport entre le temps de compilation et le temps d'exécution peut être aussi mauvais que x10. Se débarrasser de ce goulot d'étranglement est un défi de taille qui nécessitera un effort conjoint de la part de Genesis-World et des équipes du compilateur.

• Rendre tout bug reproductible. Videz et rechargez les simulations au bit près, sur toutes les machines et sur tous les backends, même lorsqu'un seul pas de temps d'une simulation par lots peut déjà maximiser la VRAM. Transformez automatiquement toute exécution échouée en un script de reproduction autonome.

• Faites un autodiff de première classe. Genesis-World est différenciable aujourd'hui, mais en partie : gourmand en mémoire, plus lent qu'il ne pourrait l'être et difficile à maintenir en raison de l'enregistrement manuel. Le projet couvre le moteur et le compilateur : vous pilotez les exigences sur les quadrants et itérez en boucle étroite avec l'équipe du compilateur jusqu'à ce que l'intégration soit solide.

• Modifiez des scènes à un moment figé. Visualisez la scène, déplacez les entités et les robots, itérez sur la mise en page, le tout sans construire la scène ni compiler le moteur. Aujourd’hui, la création signifie un cycle de construction complet. Rendez-le instantané.

• Rendre le simulateur extensible. Plugins de première classe pour les solveurs physiques et les backends de visualisation interactive, y compris Nyx. Les capteurs fonctionnent déjà de cette façon. Généralisez-le et Genesis-World devient une plate-forme sur laquelle d'autres s'appuient.

• Donnez aux robots un véritable actionnement. Moteurs et transmissions MIMO, clairement abstraits à l'interface entre les utilisateurs et le moteur physique.

• Faites du temps une variable locale. Aujourd’hui, l’horloge et le pas de temps sont globaux au moteur, ce qui interdit des classes entières d’accélérations : les environnements ne peuvent pas évoluer indépendamment, le pas de temps ne peut pas s’adapter à l’état et les solveurs individuels ne peuvent pas avancer à leur propre rythme. Libérez l'horloge jusqu'au niveau de la sous-scène et laissez la simulation voler.

• Donnez vie aux scènes. Événements déclenchés par la physique : appuyez sur le bouton et la porte du micro-ondes s'ouvre, appuyez sur la gâchette et la perceuse tourne.

• Gardez le noyau bien affûté. Refactorisation des sous-systèmes existants, typage plus fort, style de codage cohérent, moins de surcharge Python sur les hot paths, sérialisation complète de la scène, télémétrie et relecture.

Au-delà du code : vous examinez les problèmes et les demandes d'extraction avec l'équipe principale, répondez aux questions des utilisateurs et des contributeurs et pouvez vous joindre à la poussée en faveur de l'adoption.

Qui tu es
Vous vous souciez autant de l'ingénieur qui utilise ce que vous construisez que de la chose elle-même. Un test lent, une erreur cryptique, une étape manuelle : vous le voyez, vous recherchez la cause première et vous la supprimez pour tout le monde. Vous avez des opinions sur la conception des API.
Vous êtes à l'aise avec la physique et la robotique : les bons choix de conception donnent une idée concrète de ce que fait un simulateur comme Genesis-World, de son fonctionnement et de la manière dont il est utilisé, une image que vous pouvez en partie construire sur le tas.…

Source : Arbeitnow (https://www.arbeitnow.fr/jobs/companies/genesis/genesis-world-core-simulation-engine-engineer-paris-65830)