這是一款自動化機器學(xué)習(xí)工具，具有兩個額外的機器學(xué)習(xí)算法系列、簡化的數(shù)據(jù)記錄和改進的用戶界面。因此，新軟件通過覆蓋更多用例并變得更加直接地對嵌入式開發(fā)人員來說更加簡單，從而擴大了其覆蓋范圍。我們的團隊還提供邊緣 AI 沖刺包。該捆綁包通過培訓(xùn)課程和技術(shù)支持等方式幫助團隊引導(dǎo)他們的項目。因此，今天的發(fā)布證明了意法半導(dǎo)體希望讓所有人都能在邊緣進行機器學(xué)習(xí)的愿望。

目錄

1 什么是 NanoEdge AI Studio？

1.1 創(chuàng)建機器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序背后的挑戰(zhàn)

1.2 將機器學(xué)習(xí)帶到任何地方的解決方案

2 NanoEdge AI Studio 有哪些新功能？

2.1 兩個新的算法家族

2.2 新的輕松數(shù)據(jù)記錄功能

2.3 新的圖形用戶界面

3 在嵌入式系統(tǒng)上體驗 NanoEdge AI Studio

3.1 使用 NanoEdge AI Studio 實現(xiàn)機器學(xué)習(xí)自動化

3.2 使用 Edge AI Sprint 引導(dǎo)項目

3.3 后續(xù)步驟

什么是 NanoEdge AI Studio？

創(chuàng)建機器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序背后的挑戰(zhàn)

2019 年，意法半導(dǎo)體博客與 NanoEdge AI 的創(chuàng)建者坐在一起，以更好地了解其首個機器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序。傳統(tǒng)上，希望從機器學(xué)習(xí)中受益的大公司必須聘請一名或多名數(shù)據(jù)科學(xué)家來收集大量數(shù)據(jù)，清理它們并創(chuàng)建 AI 模型。然后，嵌入式開發(fā)人員將實現(xiàn)移植到微控制器上，或使用 STM32Cube.AI 等工具將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為STM32 MCU的優(yōu)化代碼。 當(dāng)一家公司面臨緊張的預(yù)算限制時，雇用一名或多名數(shù)據(jù)科學(xué)家可能是不可能的。此外，可能無法將工作外包。有些情況是敏感的，而另一些情況則需要有人經(jīng)常在崗。

即使有合適的人，而且在世界上所有的時間，獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)仍然是一個問題。盡管機器學(xué)習(xí)取得了所有進步，但獲得可靠的訓(xùn)練樣本可能是一個嚴重的問題。例如，如果應(yīng)用程序嘗試檢測異常行為，則數(shù)據(jù)可能不可用。事實上，雖然許多數(shù)據(jù)集適用于分類問題，例如異常檢測，但在嘗試檢測新情況時，它們毫無用處。獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)也很重要，這遠非顯而易見。當(dāng)樣本沒有錯別字或缺失信息的困擾時，記錄干凈的集合并精確標(biāo)記它們可能需要大量的投資。

將機器學(xué)習(xí)帶入無處不在的解決方案

NanoEdge AI Studio 是一個實用程序，可以與嵌入式開發(fā)人員交談，即使是那些沒有數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)知識的人。神奇之處在于運行訓(xùn)練階段，在同一設(shè)備上學(xué)習(xí)復(fù)雜的名義行為和推理。因此，整個過程可以在同一臺STM32微控制器上運行。此外，最終用戶的交互可以很簡單，就像按下按鈕一樣。因此，工程師可以根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境定制他們的系統(tǒng)，使其更堅固、更易于安裝。

NanoEdge AI Studio 可在 Windows 10 或 Ubuntu 上運行，是處理數(shù)據(jù)以及查找最相關(guān) AI 庫的最佳方式。該應(yīng)用程序的設(shè)計側(cè)重于嵌入式開發(fā)和 C 應(yīng)用程序的無縫集成。簡而言之，NanoEdge AI Studio 會考慮 CPU、內(nèi)存、傳感器等基本規(guī)格，并搜索最佳 NanoEdge AI 庫。然后，它輸出一個運行在STM32 MCU上的庫，開發(fā)人員可以直接將其集成到其嵌入式應(yīng)用中。通過今天的更新，該實用程序提供了更多的庫以及數(shù)據(jù)記錄功能。

NanoEdge AI Studio 有哪些新功能？

兩個新的算法系列

在發(fā)布之前，NanoEdge AI Studio 支持兩種主要的機器學(xué)習(xí)算法：異常檢測和分類。借助 NanoEdge AI Studio V3，這兩個系列現(xiàn)在受益于更多數(shù)量的庫。此外，我們還優(yōu)化了當(dāng)前算法，以提高現(xiàn)有用例的性能。因此，嵌入式開發(fā)人員在切換到新軟件版本時可能會體驗到更好的資源管理或更快的執(zhí)行時間。

該應(yīng)用程序還提供了兩個新的算法系列：外推和異常值。前者有助于預(yù)測未經(jīng)測試的條件下的行為。也稱為回歸，它映射多個變量之間的關(guān)系。例如，數(shù)據(jù)集可以測量風(fēng)扇在 100oC、110oC 和 150oC 下的行為。現(xiàn)在，多虧了回歸算法，機器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序可以推斷出 160oC 的行為。NanoEdge AI Studio 中的外推算法不僅涵蓋線性回歸。事實上，它還提供了更先進的分析技術(shù)來應(yīng)對復(fù)雜的情況。因此，開發(fā)人員現(xiàn)在可以創(chuàng)建新的應(yīng)用程序來監(jiān)控數(shù)據(jù)科學(xué)家無法自行測試的內(nèi)容。

第二種算法是基于一類值的異常值檢測系統(tǒng)。事實上，系統(tǒng)只學(xué)習(xí)正常行為。任何偏離它的東西都會成為異常。以前，在使用異常檢測系統(tǒng)時，開發(fā)人員會記錄正常行為，然后模擬一個或多個問題。如前所述，可以學(xué)習(xí)同一微控制器上的所有行為，從而大大簡化了操作。然而，在某些情況下，再現(xiàn)異常根本不可能。因此，在這種情況下，異常值檢測可以使用來自常規(guī)操作的數(shù)據(jù)來推斷異常。

輕松輕松的全新數(shù)據(jù)記錄功能

數(shù)據(jù)科學(xué)家可能會違背將最終產(chǎn)品推向市場的必要性，并可能陷入困境。事實上，雖然沒有比實際使用情況更好的數(shù)據(jù)，但它并不總是可用的。此外，許多都是有時間限制的。因此，新的數(shù)據(jù)記錄功能將任何STWIN SensorTile無線工業(yè)節(jié)點轉(zhuǎn)變?yōu)樽钪苯拥臄?shù)據(jù)采集工具。用戶將開發(fā)板連接到他們的 PC，并使用 NanoEdge AI Studio 切換到數(shù)據(jù)記錄。之后，記錄數(shù)據(jù)變得自動。工程師可以將STWIN板固定到他們的設(shè)備上進行監(jiān)控。傳感器將記錄數(shù)據(jù)，然后開發(fā)人員可以對其進行標(biāo)記和解析，以創(chuàng)建更準(zhǔn)確的應(yīng)用程序。

新的圖形用戶界面

新版 NanoEdge AI Studio 的另一個重要改進是用戶界面。隨著新算法和數(shù)據(jù)收集功能的到來，改善用戶體驗至關(guān)重要。優(yōu)化開發(fā)人員的工作流程也很重要。事實上，NanoEdge AI Studio 的目標(biāo)客戶是希望將機器學(xué)習(xí)引入邊緣的團隊。這些庫很小，只有 1 KB，而且經(jīng)過高度優(yōu)化。因此，還需要改進對算法的訪問，以確保開發(fā)人員可以輕松選擇他們的項目類別并快速生成他們的庫。

在嵌入式系統(tǒng)上體驗 NanoEdge AI Studio

使用 NanoEdge AI Studio 實現(xiàn)機器學(xué)習(xí)自動化

在 NanoEdge AI Studio 出現(xiàn)之前，工程師必須聯(lián)系軟件供應(yīng)商，檢查他們的硬件配置以及要監(jiān)控的行為。如今，該工具使開發(fā)人員能夠自定義、生成和驗證他們的機器學(xué)習(xí)庫。該實用程序首先要求用戶選擇他們的 Cortex-M 架構(gòu)和系統(tǒng)中的傳感器。然后，他們導(dǎo)入一個文件，其中包含描述設(shè)備典型行為的值。它可以是來自風(fēng)扇上的加速度計的數(shù)據(jù)，也可以是工業(yè)設(shè)備的電氣信息。之后，NanoEdge AI Studio 會自動測試、優(yōu)化和排序數(shù)以億計的可能組合中的最佳算法組合，并生成一個自定義庫，開發(fā)人員可以使用嵌入式仿真器進行驗證。

NanoEdge AI Studio V3現(xiàn)在直接從其用戶界面支持所有意法半導(dǎo)體開發(fā)板。因此，優(yōu)化和免費庫的可用性意味著運行概念驗證非常簡單。例如，在智能振動傳感器教程中，用戶可以抓住 NUCLEO-L432KC 來捕捉風(fēng)扇的正常行為。然后，他們將數(shù)據(jù)提供給 NanoEdge AI Studio，并獲得一個庫，他們可以在主循環(huán)中調(diào)用該庫，以在進行推理之前運行先前由新軟件中的基準(zhǔn)定義的最小數(shù)量的訓(xùn)練周期。因此，NanoEdge AI 庫可以快速幫助創(chuàng)建使用預(yù)測性維護、智能安全操作等的應(yīng)用程序。

使用 Edge AI Sprint 引導(dǎo)項目

許多客戶未能評估和展示人工智能將為其應(yīng)用帶來的好處。因此，為了快速啟動應(yīng)用程序，Edge AI Sprint 帶來的不僅僅是一個實用程序，而是一個完整的專家支持系統(tǒng)，可以指導(dǎo)開發(fā)人員通過其應(yīng)用程序和用例固有的雷區(qū)。因此，Edge AI Sprint 是一個捆綁包，包括培訓(xùn)課程、NanoEdge AI Studio 許可證和技術(shù)支持。團隊可以根據(jù)項目的復(fù)雜程度從不同的許可證期限中進行選擇，以確保他們能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)。Edge AI Sprint 旨在引導(dǎo)項目的第一步，從而限制風(fēng)險和投資，同時增加成功的機會。

后續(xù)步驟

下載 NanoEdge AI Studio

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old news

2021-05-25 意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics，簡稱ST）宣布與Cartesiam公司達成并購協(xié)議，收購其公司資產(chǎn)（包括知識產(chǎn)權(quán)組合），調(diào)動和整合員工。這項交易須經(jīng)監(jiān)管部門批準(zhǔn)。

Cartesiam成立于2016年，總部位于法國土倫，是一家軟件公司，專門從事人工智能（AI）開發(fā)工具研發(fā)，讓基于Arm的微控制器具有機器學(xué)習(xí)和推理能力。今天，采用Cartesiam技術(shù)的產(chǎn)品數(shù)量已達數(shù)十億。公司開發(fā)團隊由數(shù)據(jù)科學(xué)家和嵌入式信號處理專家組成，在開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和定制解決方案方面具有豐富的經(jīng)驗。NanoEdgeAI Studio是其獲得專利的旗艦解決方案，讓沒有AI知識背景的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計人員也可以快速開發(fā)專用的軟件庫，將機器學(xué)習(xí)算法直接集成到各種應(yīng)用系統(tǒng)。含有Cartesiam技術(shù)的設(shè)備已經(jīng)在全球量產(chǎn)，包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、家用電器和工業(yè)設(shè)備。

通過此次收購，意法半導(dǎo)體可加強人工智能戰(zhàn)略內(nèi)涵，提升技術(shù)組合的實力，滿足市場對嵌入式機器學(xué)習(xí)的各種需求。NanoEdgeAI Studio解決方案與意法半導(dǎo)體的STM32Cube.AI工具相輔相成，相得益彰，為客戶在自己的解決方案內(nèi)集成機器學(xué)習(xí)模型帶來額外的靈活性。

意法半導(dǎo)體微控制器和數(shù)字IC事業(yè)部總裁Claude Dardanne表示：“無論規(guī)模大小，處于什么行業(yè)，客戶都將非常重視使用人工智能技術(shù)開發(fā)智能解決方案。STM32Cube.AI軟件讓客戶能夠移植預(yù)訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在廣泛的STM32微控制器產(chǎn)品組合上運行。在ST現(xiàn)有解決方案中加入Cartesiam的機器學(xué)習(xí)技術(shù)，可為尋求在產(chǎn)品中增加創(chuàng)新功能的客戶帶來市場上最佳的邊緣AI解決方案組合。”