NVIDIA 发布 Cosmos 3 系列四个开放权重模型,面向交互式世界仿真
New NVIDIA Cosmos 3 Open Models for Interactive World Simulation
NVIDIA 在 Cosmos 世界模型开发平台上新增四个开放权重检查点,均基于 Cosmos 3 Nano 后训练、含 16B 可训练参数,采用允许商用与非商用的 OpenMDW1.1 许可。
NVIDIA 公开四个 Cosmos 3 检查点及四阶段后训练配方,读者可据此了解世界模型如何从离线数据生成走向流式交互仿真。
TL;DR
NVIDIA Cosmos 世界模型开发平台为其 Cosmos 3 模型系列新增了四个开放权重检查点,用于生成交互式世界模拟和多传感器多视角驾驶场景:
- 🌦️ Cosmos3-Nano-Transfer-Auto:生成具有不同天气、光照和一天中不同时段的多视角驾驶数据。
- 🚗 Cosmos3-Nano-Sim-Auto:为驾驶模拟流式输出同步的摄像头和 LiDAR 观测数据。
- 🎨 Cosmos3-Nano-Sim-Transfer:将模拟器控制信号和文本提示转化为照片级真实视频。
- 🤖 Cosmos3-Nano-Sim-Bimanual:根据机器人或摄像头动作预测视频。
这四个模型都是 Cosmos 3 Nano 的后训练示例,拥有 16B 可训练参数。模型采用 OpenMDW1.1,允许按其条款进行商业和非商业使用。
为什么需要这些检查点?
🦾 机器人技术需要能够在不断变化的场景和视角下回答这一问题的环境。这些检查点提供了构建此类环境的互补方式:Sim-Bimanual 根据动作预测视觉结果,而 Sim-Transfer 将物理模拟器的控制信号转化为生成的观测数据。
🚦 对于自动驾驶,外观和几何必须一致。同步的摄像头和 LiDAR 生成将视觉观测与 3D 传感连接起来。场景和交通信号控制让研究人员能够改变道路布局和信号状态,然后研究驾驶策略如何响应。
🔄 每个观测都可以塑造下一个动作。流式生成将视频预测与持续交互连接起来,为世界模型研究人员提供了一种探索动作和观测如何共同展开的方式。
🌐 一个供他人构建的开放基础。NVIDIA 的愿景是帮助研究人员和开发者创建更丰富、响应更灵敏的模拟世界。开放权重和后训练配方提供了一个共享起点,用于适配模型、比较方法并贡献改进。这些问题仍然困难:未来的工作是衡量模型在何处忠实支持策略学习和评估,理解其局限,并在不足之处加以改进。
使用 Cosmos3-Nano 构建自动驾驶世界
🌦️Transfer-Auto:驾驶场景 → 多传感器数据
Cosmos3-Nano-Transfer-Auto 是一个用于离线合成驾驶数据生成的双向模型。它可生成最多 11 个摄像头视角(包括鱼眼)的同步视频,并支持 RGB–LiDAR 联合生成。每摄像头的 World Scenario Map (WSM) 控制指定场景结构和交通运动,而文本提示引导外观。
开发者可以改变环境条件以扩大训练和评估覆盖范围,并可选用初始 RGB 图像来锚定场景外观。联合 LiDAR 生成还会使用对齐的 HD-map 距离图控制。 Transfer-Auto 也是将 Cosmos 适配到你自己的传感器配置和驾驶领域的基础。首先在你的数据上对它进行后训练,以适配你的相机布局、LiDAR 配置和目标环境。适配后的模型可直接用于离线数据生成,或经过因果训练和少步蒸馏用于快速流式仿真——这正是创建 Cosmos3-Nano-Sim-Auto 所采用的开发路径。
将你的 agent 指向开放技能:使用 Cosmos3-Nano-Transfer-Auto 运行推理
更喜欢 notebook? 打开 Transfer-Auto。
🚗Sim-Auto:驾驶控制 → 流式观测
Cosmos3-Nano-Sim-Auto 是 Transfer-Auto 的因果蒸馏流式变体。它仅需少量去噪步骤即可生成连续的小块同步相机视频和 LiDAR,利用生成的历史和更新的驾驶控制来支持快速流式传输和长时间交互式 rollout。
提供每路相机的描述和同步的 WSM 控制,可选添加初始 RGB 图像。对于 LiDAR 生成,需包含与相机控制对齐的 HD-Map 距离控制。蒸馏模型利用其滚动历史生成连续的小块。闭环交互需要仿真运行时和 WSM 渲染器来根据驾驶输入更新这些控制。对于新的传感器配置或领域,先适配 Transfer-Auto,再将其蒸馏为 Sim-Auto。
将你的 agent 指向开放技能:使用 Cosmos3-Nano-Sim-Auto 运行推理
更喜欢 notebook? 打开 Sim-Auto。
🎨 Sim-Transfer:仿真器控制 → RGB
你的仿真器计算运动、接触和物理状态。Sim-Transfer 利用其空间控制和文本提示来渲染策略可消费的彩色观测。
动作 → 仿真器更新 → 空间控制 → 生成的 RGB → 下一个策略动作
深度:距相机的相对距离。
分割:区域和物体边界。
边缘:场景轮廓。
模糊:粗略外观和布局。
文本引导外观;物理和真值状态仍由仿真器负责。
深度控制生成视频
分割控制生成视频
将你的 agent 指向开放技能:使用 Cosmos3-Nano-Sim-Transfer 运行推理
更喜欢 notebook? 使用 Transfer。
🤖 Sim-Bimanual:动作 → 视频
输入帧
来自 Sim-Bimanual 仿真检查点的输出视频
Cosmos3-Nano-Sim-Bimanual 模拟环境如何响应双臂机器人的动作而演化。它支持 YAM 和 AgiBot 本体的交互式双臂仿真,由策略或人工操作的操纵杆控制。
从一张图像开始,移动机器人或相机,并生成下一个观测。一个控制序列可以在视角变化和操作之间切换。
混合动作示例使用 59 个控制值,训练时填充至 64 个。其 schema 定义了坐标系、旋转、夹爪校准、有效性掩码和控制域。请遵循这些约定,使每个值描述预期的运动。
保持时序对齐:T 个转移需要 T+1 个观测。训练将原始采集转换为模型的动作表示;发布的推理动作已经过归一化。
这里,Sim-Transfer 根据物理模拟器更新后的状态生成视觉内容;Sim-Bimanual 直接根据场景和机器人动作生成下一个观测。
要求:Linux、NVIDIA GPU、Docker 和 NVIDIA Container Toolkit。已发布的 vLLM-Omni 配置在一台 GB200 上测试过;这不是最低内存规格。服务器下载权重;客户端获取示例输入。
将你的 agent 指向开放技能:使用 Cosmos3-Nano-Sim-Bimanual 运行推理
更喜欢 notebook?打开 Bimanual
流式生成的工作原理
Cosmos 3 的 Mixture-of-Transformers 主干通过注意力连接独立的文本处理网络和视觉生成网络。生成器根据提示、可用控制和已生成的历史预测每个短片段。
控制 + 历史 → 生成块 → 解码图像 → 更新历史
去噪将带噪的压缩视频表示精炼为一个片段。时间因果注意力使其能够读取可用的历史和控制,同时屏蔽未来的目标观测。键/值缓存保留注意力信息以供下一次预测使用。
模型在称为 latents 的压缩视频表示上运行。在初始图像之后,每个 latent 时间步代表四帧 RGB。Transfer 每个块预测一步;报告中优化的 Bimanual 配置预测两步。更小的块让新控制更频繁地影响生成。
四阶段训练配方
阶段 0 — 双向适配:从完整录制的片段中学习该领域及其控制到视频的关系。
阶段 1 — 教师强制:根据较早录制的观测和可用控制预测每个块,同时屏蔽干净答案和未来目标。
阶段 2 — 一致性蒸馏:使用冻结的教师模型训练一个学生模型,使其在四步去噪中生成每个块。
阶段 3 — 自强制:在学生模型生成的历史上进行训练。冻结的教师模型和辅助评分模型提供分布匹配信号。
为什么最后阶段很重要:一个略有误预测的物体会成为后续帧的上下文,因此误差可能累积。自强制让训练接触到这种生成的历史。蒸馏和缓存降低了生成每个观测的成本。
🛠️ 用你的数据进行适配
后训练配方从 Cosmos3-Nano 或兼容的基础权重开始,涵盖全部四个阶段。保留完整训练检查点以便恢复;导出的推理权重不包含优化器和其他训练状态。
Transfer-auto:在你的驾驶数据上进行后训练,以适配你的传感器配置和领域,并生成离线合成数据。
Sim-auto:对适配后的 Transfer-Auto 模型应用因果训练和蒸馏,以实现快速流式模拟。
Sim-Transfer:使用本地数据准备、阶段配置和恢复功能,为你的环境对检查点进行后训练。
Sim-Bimanual:为你的具身形态进行后训练,包含数据验证、阶段配置、检查点交接和导出。
将技能和数据集位置交给你的编码智能体。遵循环境检查,验证一个样本,并在长时间运行前测试训练和重启。在留出回合上评估质量:一次成功的短时间运行验证的是执行,而非收敛。
更多资源
来源:Hugging Face Blog · huggingface.co