Key Takeaway
- Penyelidikan baharu oleh saintis MIT menunjukkan cara untuk memasang rangkaian saraf ke dalam peranti kecil.
- MCUNet membolehkan pembelajaran mendalam pada sistem dengan kuasa pemprosesan dan memori terhad.
- Inovasi ini juga boleh membolehkan peranti perubatan yang lebih pintar dan tangkas.
Pembesar suara pintar dan peranti lain yang membentuk Internet Perkara (IoT) suatu hari nanti boleh mendapatkan kuasa rangkaian saraf untuk melakukan lebih banyak dengan kurang, kata penyelidik.
Sistem baharu yang dipanggil MCUNet membenarkan reka bentuk rangkaian saraf kecil pada peranti IoT, walaupun dengan daya ingatan dan pemprosesan yang terhad. Menurut kertas oleh saintis MIT yang diterbitkan pada pelayan pracetak Arxiv, teknologi itu boleh membawa keupayaan baharu kepada peranti pintar sambil menjimatkan tenaga dan meningkatkan keselamatan data.
Penyelidikan "adalah salah satu idea cemerlang yang kelihatan jelas apabila anda mendengarnya," kata John Suit, yang menasihati CTO di syarikat robotik KODA, dalam temu bual e-mel. "Ia adalah pendekatan yang elegan untuk masalah ini. Penyelidikan ini sangat penting kerana akhirnya, mereka akan membenarkan pengoptimuman masa nyata rangkaian saraf untuk mana-mana peranti yang sumbernya boleh diketahui oleh algoritma."
Apa yang sebenarnya ditunjukkan ini ialah kuasa tidak perlu terikat pada saiz..
Pengiraan Besar pada Peranti Kecil
Peranti IoT biasanya berjalan pada cip komputer tanpa sistem pengendalian, menjadikannya sukar untuk menjalankan tugas pengecaman corak seperti pembelajaran mendalam. Untuk analisis yang lebih mendalam, data yang dikumpul IoT sering diproses dalam awan, walaupun ia terdedah kepada penggodaman.
Terdapat banyak perkara yang boleh dilakukan oleh rangkaian saraf untuk meningkatkan bilangan peranti IoT yang semakin meningkat, tetapi saiz telah menjadi masalah.
"Untuk memindahkan rangkaian turun ke dalam peranti itu sendiri, yang telah terbukti sukar, anda perlu mencari cara untuk mengoptimumkan ruang carian untuk pelbagai mikropengawal," jelas Suit. "Sistem standard atau generik tidak akan berfungsi kerana toleransi sumber pada peranti IoT. Fikirkan kuasa yang sangat rendah, pemproses yang sangat kecil dari segi kuasa pemprosesan."
Di situlah hasil kerja penyelidik MIT.
"Bagaimanakah kita menggunakan jaring saraf secara langsung pada peranti kecil ini?" pengarang utama kajian itu, Ji Lin, seorang Ph. D. pelajar di Jabatan Kejuruteraan Elektrik dan Sains Komputer MIT, berkata dalam satu kenyataan berita. "Ia adalah kawasan penyelidikan baharu yang semakin hangat. Syarikat seperti Google dan ARM semuanya sedang berusaha ke arah ini."
Enjin Kecil untuk Menyelamat
Kumpulan MIT mereka bentuk dua komponen yang diperlukan untuk pengendalian rangkaian saraf pada mikropengawal. Satu bahagian ialah TinyEngine, yang serupa dengan sistem pengendalian, tetapi mengurangkan kod kepada keperluannya. Satu lagi ialah TinyNAS, algoritma carian seni bina saraf.
"Kami mempunyai banyak mikropengawal yang datang dengan kapasiti kuasa yang berbeza dan saiz memori yang berbeza," kata Lin. "Jadi kami membangunkan algoritma [TinyNAS] untuk mengoptimumkan ruang carian untuk mikropengawal yang berbeza. Sifat tersuai TinyNAS bermakna ia boleh menjana rangkaian saraf padat dengan prestasi terbaik yang mungkin untuk mikropengawal tertentu-tanpa parameter yang tidak diperlukan. Kemudian kami menyampaikan yang terakhir, model yang cekap kepada mikropengawal."
Ini adalah pendekatan yang elegan untuk masalah ini.
Karya Lin boleh diterjemahkan untuk menjadikan peranti perubatan yang lebih pintar dan tangkas.
"Apa yang sebenarnya ditunjukkan oleh ini ialah kuasa tidak perlu terikat pada saiz, dan di hospital, di mana segala-galanya bergerak dengan pantas dalam ruang yang sempit, itu boleh bermakna perbezaan antara hidup dan mati, " Kevin Goodwin, Ketua Pegawai Eksekutif EchoNous, sebuah syarikat yang membuat peranti perubatan berbantukan AI, berkata dalam temu bual e-mel.
Goodwin berkata pasukannya menghabiskan masa bertahun-tahun membina dan melatih rangkaian saraf yang kemudiannya boleh digunakan untuk memetakan struktur jantung dalam imbasan ultrasound masa nyata-semuanya dalam peranti pegang tangan yang dipanggil KOSMOS yang beratnya di bawah dua paun.
"Kini doktor boleh bergerak dengan mudah dari bilik ke bilik mendapatkan imbasan berkualiti diagnostik dengan bimbingan AI," tambahnya. "Mereka tidak perlu menghantar pesakit ke tempat lain untuk imbasan tersebut atau kehilangan masa kritikal membasmi kuman mesin berasaskan troli."
MCUNet ialah pemandangan yang menarik di dunia di mana alat kecil boleh menjadi lebih pintar dari sebelumnya. Memandangkan bilangan peranti IoT berkembang dengan pesat, kami akan mencari segala-galanya daripada peralatan pintar kepada peranti perubatan untuk mempunyai rangkaian saraf mereka sendiri.
