Clara Holoscan, Jetson und Omniverse AI-Plattformen für medizinische Geräte, Sensorsysteme und digitale Abbilder

Von Robert Brunner*

Auf der „GTC 2022“, der Nvidia-Hauskonferenz in der vergangenen Woche, hat das GPU-Unternehmen eine wesentliche Erweiterung für virtuelle Realitäten „Omniverse“ angekündigt, nämlich eine Cloud, mit „Clara Holoscan MGX“ eine Plattform für die Medizintechnikbranche vorgestellt und mit „Jetson AGX Orin“ ein Interference-System für Robotik und Edge AI in Aussicht gestellt

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Die „Omniverse Cloud“ verbindet Designer, Ingenieure und Kreative zur Zusammenarbeit in der virtuellen Welt „Omniverse“ ohne eine eigene aufwändige Hardware-Landschaft. Die Teilnehmer selbst können virtuell sein, ein Avatar wie hier Jensen Huang zum Beispiel; die virtuelle Welt kann reine Simulation sein oder ein Abbild der realen Welt oder ein Mix aus beidem.
Die „Omniverse Cloud“ verbindet Designer, Ingenieure und Kreative zur Zusammenarbeit in der virtuellen Welt „Omniverse“ ohne eine eigene aufwändige Hardware-Landschaft. Die Teilnehmer selbst können virtuell sein, ein Avatar wie hier Jensen Huang zum Beispiel; die virtuelle Welt kann reine Simulation sein oder ein Abbild der realen Welt oder ein Mix aus beidem.
(Bild: Nvidia)

Clara Holoscan MGX erweitert die „Clara Holoscan“-Plattform und bietet eine All-in-One-Referenzarchitektur im medizinischen Umfeld, um Innovationen in der Medizintechnikbranche zu beschleunigen. Durch die Verarbeitung von Datenströmen mit hohem Durchsatz zur Gewinnung von Erkenntnissen in Echtzeit wird eine neue Stufe der Sensorinnovation im Edge Computing erreicht, ist sich das Unternehmen sicher: Von der Roboterchirurgie bis hin zur Erforschung neuer Ansätze in der Biologie benötigen Chirurgen und Wissenschaftler medizinische Geräte, die sich zu kontinuierlichen Sensorsystemen entwickeln, um Krankheiten zu erforschen und zu behandeln.

Kimberly Powell, Vice President of Healthcare bei Nvidia: „Der Einsatz von Echtzeit-KI im Gesundheitswesen und in den Biowissenschaften ist entscheidend, um die nächsten Schritte in der Chirurgie, Diagnostik und Arzneimittelforschung zu ermöglichen", sagt er. Mit seiner einzigartigen Kombination aus KI, beschleunigtem Computing und fortschrittlicher Visualisierung, beschleunige Clra Holoscan MGX die Produktivsetzung von KI und biete Software-as-a-Service-Geschäftsmodelle für die Medizintechnikbranche.

Die neue Plattform „Clara Holoscan MGX“ dient der Medizintechnikbranche, zur Entwicklung und Bereitstellung von Echtzeit-KI-Anwendungen, die speziell für die Erfüllung der erforderlichen regulatorischen Standards ausgelegt sind.
Die neue Plattform „Clara Holoscan MGX“ dient der Medizintechnikbranche, zur Entwicklung und Bereitstellung von Echtzeit-KI-Anwendungen, die speziell für die Erfüllung der erforderlichen regulatorischen Standards ausgelegt sind.
(Bild: Nvidia)

Als Teil von Clara Holoscan MGX bietet Nvidia zudem ein Hardware-Referenzdesign mit Nvidia-Komponenten und einen Zehn-Jahres-Software-Support, einschließlich IEC62304-Dokumentation für die Software und IEC60601-Attestberichte von Embedded-Computing-Partnern. Adlink, Advantech, Dedicated Computing, Kontron, Leadtek, MBX Systems, Onyx Healthcare, Portwell, Prodrive Technologies, Ryoyo Electro und Yuan High-Tech werden die ersten Embedded-Computing-Hersteller sein, die Produkte auf Basis des Clara Holoscan MGX-Designs entwickeln, um die Anforderungen der weltweiten Medizintechnikindustrie zu erfüllen.

Jetson AGX Orin Developer Kits zur Förderung von Robotik und Edge AI

Außerdem hat Nvidia auf der GTC die Verfügbarkeit des „Jetson AGX Orin" Developer Kit bekannt gegeben, dem nach Nvidia-Angaben weltweit leistungsstärksten, kompaktesten und Energie-effizientesten KI-Supercomputer für fortschrittliche Robotik, autonome Maschinen und Embedded- und Edge-Computing der nächsten Generation. Eine Million Entwickler setzen nach Anbieterangaben bereits auf Jetson; Microsoft Azure, John Deere, Medtronic, Amazon Web Services, Cisco, Hyundai Robotics, JD.com, Komatsu, Meituan zählen zu den führenden Anwendern.

Der Jetson AGX Orin liefert 275 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde und bietet damit mehr als die 8-fache Rechenleistung seines Vorgängers „Jetson AGX Xavier“ bei gleichem handtellergroßen Formfaktor und Pin-Kompatibilität - und das zu einem ähnlichen Preis. Er verfügt über eine „Ampere“-GPU, „ARM Cortex-A78AE“-CPUs, Deep-Learning- und Vision-Beschleuniger der nächsten Generation, Hochgeschwindigkeitsschnittstellen, eine schnellere Speicherbandbreite und multimodale Sensorunterstützung, um mehrere gleichzeitige KI-Anwendungspipelines zu speisen.

Deepu Talla, Vice President of Embedded and Edge Computing bei Nvidia, erläutert den Hintergrund: „Da KI die Fertigung, das Gesundheitswesen, den Einzelhandel, das Transportwesen, die Smart Cities und andere wichtige Wirtschaftszweige verändert, steigt die Nachfrage nach Rechenleistung weiter an.“ Eine Million Entwickler und mehr als 6.000 Unternehmen hätten sich bereits für Jetson entschieden. „Die Verfügbarkeit von Jetson AGX Orin wird die Bemühungen der gesamten Branche bei der Entwicklung der nächsten Generation von Robotik- und Edge-KI-Produkten unterstützen", so Talla.

Kunden, die Jetson AGX Orin einsetzen, können den kompletten den „Cuda" Accelerated Computing Stack, das „Jetpack“ SDK, vortrainierte Modelle aus dem „NGC“-Katalog und die neuesten Frameworks und Tools für die Anwendungsentwicklung und -optimierung wie „Isaac on Omniverse“, „Nvidia Metropolis“ und das „Nvidia Tao“-Toolkit nutzen. Dies reduzieet den Zeit- und Kostenaufwand für produktionsreife KI-Implementierungen und ermögliche Entwicklern den Zugriff auf die größten und komplexesten Modelle, die zur Lösung von Robotik- und KI-Herausforderungen in den Bereichen 3D-Wahrnehmung, natürliches Sprachverständnis, Multisensor-Fusion und mehr benötigt werden, so Nvidia.

Breite Kunden- und Ökosystemunterstützung

Jetson AGX Orin hat ein starkes Feedback aus dem Ökosystem für Robotik und Embedded Computing erhalten, darunter Microsoft Azure, Medtronic Digital Surgery, AWS, Hyundai Robotics, JD.com, Komatsu, Meituan und viele mehr. Roanne Sones, Corporate Vice President, Microsoft Azure Edge + Platforms, sagt dazu: „Wir erweitern die leistungsstarke Microsoft Azure-Plattform auf den intelligenten Rand. Die Kombination der fortschrittlichen Funktionen von Azure mit Performance- und Software-Entwicklungs-Tools wie Nvidia Jetson AGX Orin ermöglicht Entwicklern eine nahtlose Erfahrung bei der einfachen Erstellung, Bereitstellung und dem Betrieb von produktionsreifen KI-Anwendungen."

Jim McGregor, Hauptanalyst bei Tirias Research, setzt hinzu: „Fortschritte in den Bereichen KI und Robotik verändern ganze Branchen. Jede Branche wird in Zukunft von KI und Robotik profitieren. Kombiniert mit vortrainierten KI-Modellen von Nvidia, Frameworks wie Tao Toolkit und Isaac on Omniverse und unterstützt durch die Jetson-Entwickler-Community und das Partner-Ökosystem bietet Jetson AGX Orin eine skalierbare KI-Plattform mit unübertroffenen Ressourcen, die sich leicht an nahezu jede Anwendung anpassen lässt.“

Inference-Technik von Nvidia: „Nvidia Jetson AGX Orin“ - eine Million Entwickler setzen jetzt auf Jetson, darunter: Microsoft Azure, John Deere, Medtronic, Amazon Web Services, Cisco, Hyundai Robotics, JD.com und Komatsu.
Inference-Technik von Nvidia: „Nvidia Jetson AGX Orin“ - eine Million Entwickler setzen jetzt auf Jetson, darunter: Microsoft Azure, John Deere, Medtronic, Amazon Web Services, Cisco, Hyundai Robotics, JD.com und Komatsu.
(Bild: Nvidia)

So umfasst das Jetson Embedded Computing Partner-Ökosystem ein breites Spektrum an Dienstleistungen und Produkten, darunter Kameras und andere multimodale Sensoren, Trägerplatinen, Hardware-Design-Services, KI- und Systemsoftware, Entwickler-Tools und kundenspezifische Software-Entwicklung. Zur Kundschaft gehört auch der Hersteller von Land- und Forstwirtschaftsmaschinen John Deere. Jahmy Hindman, Chief Technology Officer bei John Deere, erläutert: So wie fortschrittliche Technologien in die Landwirtschaft Einzug halten, werde „ der vollautonome Traktor, der mit zwei Nvidia Jetson GPUs für eine schnelle und präzise Bildklassifizierung ausgestattet ist, in diesem Jahr auf den Höfen zu sehen sein und die Landwirte bei der Bewältigung der Herausforderungen und der Versorgung unserer wachsenden Welt unterstützen. “

Omniverse Cloud soll zig Millionen Designer und Kreative verbinden

Mit der „Omniverse Cloud“, die Nvidia-Chef Jensen Huang in seiner Keynote zur kürzlich stattgefundenen „GTC 2022“-Konferenz angekündigt hat, sollen Künstler, Kreative, Designer und Entwickler die Möglichkeit zur direkten Zusammenarbeit und Simulation von 3D-Design von bis zu Milliarden von Geräten erhalten. Er prognostiziert: „Omniverse Cloud wird Millionen von Designern und Kreativen sowie Milliarden von zukünftigen KI- und Robotersystemen miteinander verbinden."

Huang führt aus. „ Es wird eine neue Welle von Arbeiten geben, die nur in virtuellen Welten erledigt werden können. Designer, die aus der Ferne arbeiten, arbeiten zusammen, als wären sie im selben Studio. Fabrikplaner arbeiten in einem digitalen Zwilling der realen Fabrik, um einen neuen Produktionsfluss zu entwerfen. Software-Ingenieure testen eine neue Software auf dem digitalen Zwilling eines selbstfahrenden Autos, bevor sie es für die Flotte freigeben."

Die „Omniverse Cloud“ verbindet Designer und Kreative zur Zusammenarbeit in der virtuellen Welt „Omniverse“.
Die „Omniverse Cloud“ verbindet Designer und Kreative zur Zusammenarbeit in der virtuellen Welt „Omniverse“.
(Bild: Nvidia)

Zu den Diensten von „Omniverse Create“ gehört „Nucleus Cloud“, ein einfaches 'One-Click-to-Collaborate'-Tool, mit dem Künstler von überall aus auf große 3D-Szenen zugreifen und diese bearbeiten können, ohne große Datensätze übertragen zu müssen. Neben Omniverse Create, eine App für technische Designer, Künstler und Kreative zur interaktiven Erstellung von 3D-Welten in Echtzeit, gehört auch „View“ zum Angebot, eine App für nicht-technische Benutzer zur Anzeige von Omniverse-Szenen mit voller Simulations- und Rendering-Funktionalität über die „Nvidia Geforce Now“-Plattform, die von „Nvidia RTX“-Grafikprozessoren in der Cloud betrieben wird.

Mit Omniverse Cloud können Entwickler Modelle, die in Nucleus Cloud gespeichert sind, von überall aus bearbeiten, teilen und zusammenarbeiten. Anwender oder Teams ohne High-End Geforce oder RTX Systeme - oder den Wunsch, eine IT-Infrastruktur aufzubauen - können die Vorteile von Omniverse Create and View nutzen, indem sie sich einfach für das Omniverse Cloud Programm anmelden. Als Beispiel hat Huang eine Demo über die Zukunft des Designs gezeigt, in der drei menschliche Designer und ein spezialisierter Omniverse Avatar KI-Designer virtuell in Omniverse Cloud zusammenarbeiten und Designänderungen an einem Architekturprojekt vornehmen.

Das Team unterhält sich mit einem Standard-Web-Konferenz-Tool, während es in einer in Nucleus Cloud gehosteten Szene verbunden ist. Ein Designer hat die Omniverse View-App auf seiner RTX-basierten Workstation, während die beiden anderen Omniverse View von Geforce Now auf ihren Laptop und ihr Tablet streamen.

Die vollständige Omniverse Cloud-Sammlung von Diensten befindet sich in der Entwicklung. Interessenten, die sich für Nucleus Cloud interessieren, können sich über das „Omniverse Nucleus Cloud Early Access Program“ bereits jetzt bewerben.

* Robert Brunner ist freier Autor und lebt in Augsburg.

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