技術創新通常會在幾十年內掀起改變人類生活的浪潮:電力、計算機、互聯網。最近的浪潮是人工智能 (AI)。自(zi)誕(dan)生(sheng)以(yi)來(lai),人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)主(zhu)要(yao)局(ju)限(xian)於(yu)大(da)型(xing)計(ji)算(suan)平(ping)台(tai)。然(ran)而(er),先(xian)進(jin)處(chu)理(li)器(qi)技(ji)術(shu)和(he)高(gao)效(xiao)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)網(wang)絡(luo)的(de)融(rong)合(he)帶(dai)來(lai)了(le)突(tu)破(po)性(xing)創(chuang)新(xin),使(shi)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)可(ke)以(yi)在(zai)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)中(zhong)運(yun)行(xing)。這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)通(tong)常(chang)配(pei)備(bei)專(zhuan)門(men)的(de)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)專(zhuan)用(yong)處(chu)理(li)器(qi)和(he)支(zhi)持(chi)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi),可(ke)實(shi)現(xian)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)“邊緣”功能。
可識別時間序列數據趨勢的嵌入式人工智能係統
發布時間:2024-08-23 責任編輯:lina
【導讀】技術創新通常會在幾十年內掀起改變人類生活的浪潮:電力、計算機、互聯網。最近的浪潮是人工智能 (AI)。自(zi)誕(dan)生(sheng)以(yi)來(lai),人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)主(zhu)要(yao)局(ju)限(xian)於(yu)大(da)型(xing)計(ji)算(suan)平(ping)台(tai)。然(ran)而(er),先(xian)進(jin)處(chu)理(li)器(qi)技(ji)術(shu)和(he)高(gao)效(xiao)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)網(wang)絡(luo)的(de)融(rong)合(he)帶(dai)來(lai)了(le)突(tu)破(po)性(xing)創(chuang)新(xin),使(shi)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)可(ke)以(yi)在(zai)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)中(zhong)運(yun)行(xing)。這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)通(tong)常(chang)配(pei)備(bei)專(zhuan)門(men)的(de)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)專(zhuan)用(yong)處(chu)理(li)器(qi)和(he)支(zhi)持(chi)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi),可(ke)實(shi)現(xian)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)“邊緣”功能。
zhexiegongnengshiyucexingweihudadaolexindeshuiping。qianrushirengongzhinengjiasujishukefanghuanyuweiran,erwuxurengongcanyu。benwenjiangjieshaojizhongkezaibianyuanshixianrengongzhinengsuanfadexinxingchuliqijishu。
嵌入式人工智能係統
支持人工智能的微控製器和 MEMS 傳感器是預測性維護人工智能革命的前沿。這些設備的特點是體積小、功耗低,並且能夠加速與人工智能相關的特定數學函數。傳統的嵌入式處理器與人工智能內核和/huochuanganqimokuaixiangjiehe,shishebeinenggoushishifenxihexiangyingxianshishijiezhongjiyushijianxuliedeshuju。zaishijianxulieshujuyingyongzhongshixianqianrushirengongzhinengyouduozhongfangfa。danshouxian…
什麼是針對時間序列數據的人工智能?
時間序列數據分析涉及了解數據中的模式、趨勢、異yi常chang和he行xing為wei。人ren工gong智zhi能neng可ke用yong於yu對dui未wei來lai值zhi進jin行xing觀guan察cha或huo預yu測ce,從cong數shu據ju中zhong提ti取qu真zhen知zhi灼zhuo見jian,為wei決jue策ce提ti供gong依yi據ju。這zhe類lei分fen析xi可ke以yi使shi用yong人ren工gong智zhi能neng網wang絡luo來lai完wan成cheng,這zhe就jiu需xu要yao了le解jie和he選xuan擇ze處chu理li硬ying件jian。
在預測性維護、環境異常檢測、物聯網設備、多軸運動等應用中,時間序列數據可用於了解數據中的模式、趨勢和行為。利用卷積神經網絡、遞歸神經網絡、長(chang)短(duan)期(qi)記(ji)憶(yi)網(wang)絡(luo)和(he)門(men)控(kong)遞(di)歸(gui)單(dan)元(yuan)等(deng)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)算(suan)法(fa),時(shi)間(jian)序(xu)列(lie)數(shu)據(ju)可(ke)用(yong)於(yu)檢(jian)測(ce)預(yu)期(qi)結(jie)果(guo)或(huo)異(yi)常(chang)結(jie)果(guo)。雖(sui)然(ran)這(zhe)些(xie)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)算(suan)法(fa)可(ke)在(zai)通(tong)用(yong)硬(ying)件(jian)上(shang)執(zhi)行(xing),但(dan)使(shi)用(yong)帶(dai)有(you)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)內(nei)核(he)的(de)處(chu)理(li)器(qi)和(he)/或傳感器可減少延遲並提高效率。

Nanoedge AI Studio 顯示來自電機控製應用程序的時間序列數據
具有機器學習功能的微控製器
例如,采用 32 位 Arm Cortex-M33 的 STMicroelectronics STM32L5 和 NXP MCX-A MCU 都適用於使用簡單人工智能網絡的嵌入式係統。雖然這些傳統的 Cortex-M 內(nei)核(he)在(zai)處(chu)理(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)數(shu)據(ju)和(he)簡(jian)單(dan)的(de)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)處(chu)理(li)方(fang)麵(mian)表(biao)現(xian)出(chu)色(se),但(dan)對(dui)於(yu)更(geng)複(fu)雜(za)的(de)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)任(ren)務(wu),讓(rang)我(wo)們(men)來(lai)看(kan)看(kan)集(ji)成(cheng)了(le)更(geng)多(duo)內(nei)核(he)以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)實(shi)現(xian)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)的(de)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)。
圖形處理器 (GPU) 雖然 GPU 主要用於提高 2D(有時是 3D )圖形性能,但越來越多的嵌入式人工智能應用將 GPU 與 Cortex-M MCU 結合使用。這些並行處理單元可用於深度學習算法,如卷積神經網絡 (CNN),以完成圖像識別和物體檢測等任務。例如,STM32U5 采用 Cortex-M33 和 NeoChrome GPU,適合工業、智慧城市、智能家居和物聯網應用中的人機界麵應用或嵌入式人工智能解決方案。
例如,NXP 的 MCX-N 結合了 Arm Cortex-M33 和定製的 eIQ 神經處理單元。Alif Semiconductor 的 Ensemble 係列是可用於工業應用的微控製器,將 Arm Cortex-M55 CPU 與 ARM Ethos-U55 神經處理單元實現的專用邊緣人工智能加速相結合。該係列可提供單 Cortex-M55 或雙 Cortex-M55、單 Ethos-U55 或雙 Ethos-U55,以及可選的一個或兩個 Cortex-A32 MPU 內核。
通過將人工智能任務卸載到 NPU,嵌入式係統可以實現實時神經網絡推理,同時節省功耗、體積和資源。
帶有嵌入式機器學習核心 (MLC) 的傳感器可以經過訓練,在檢測到特定事件時觸發操作,從而能夠精確檢測變化場景。這樣可以減少 MCU 的計算負荷,從而實現低功耗架構並提高係統效率。例如,LSM6DSV16BXTR 是一款帶有 3 軸加速計和 3 軸陀螺儀的 IMU,它采用 MLC 來實現人工智能功能。
結論
將人工智能應用於時間序列數據是一個令人興奮的發展領域,有可能為工業、醫療保健和消費應用增加智能。開發人工智能解決方案需要考慮很多因素,選擇處理器隻是其中之一。
(文章來源:Arrow Solution,作者:George Dickey)
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