Модель на несколько десятков килобайт, работающая на копеечном микроконтроллере без интернета и без облака. Здесь сходятся все ваши интересы сразу.
Всё предыдущее требовало видеокарты. Здесь наоборот: модель ужимается до десятков килобайт и работает на микроконтроллере с сотнями килобайт памяти, питаясь от батарейки.
| Модель на ПК | На микроконтроллере | |
|---|---|---|
| Размер | Гигабайты | Десятки килобайт |
| Память | Гигабайты | Сотни килобайт |
| Питание | Десятки и сотни ватт | Милливатты |
| Автономность | Нет | Месяцы от батарейки |
| Задачи | Любые | Одна конкретная |
| Цена | Тысячи | Единицы долларов |
| Задача | Датчик | Реалистичность |
|---|---|---|
| Кодовое слово | Микрофон | Классика жанра. Работает надёжно |
| Аномалия в вибрации | Акселерометр | Отлично. Подшипники, дисбаланс — глава 21 |
| Аномалия в звуке | Микрофон | Отлично |
| Распознавание жестов | Акселерометр, гироскоп | Работает |
| Есть ли человек | Камера | Работает на маленьких картинках |
| Классификация по датчикам | Температура, ток, давление | Работает хорошо |
| Распознавание речи | Микрофон | Нет. Только отдельные команды |
| Что-либо с языком | — | Нет |
Датчик состояния механизма. Акселерометр на корпусе, модель обучена на вибрации исправного устройства, и она зажигает светодиод, когда вибрация перестала быть обычной. Не требует облака, интернета и обслуживания. Обнаружение аномалии из главы 21, только целиком внутри копеечной железки — и это соединяет всю книгу с вашей мастерской.
| Приём | Что даёт |
|---|---|
| Целочисленная арифметика | Вместо дробных чисел — восьмибитные целые. Вчетверо меньше и намного быстрее: у микроконтроллеров часто нет блока дробной арифметики |
| Отсечение лишнего | Удалить веса, близкие к нулю. Их всегда много |
| Обучение маленькой по большой | Крупная модель «учит» маленькую повторять свои ответы. Маленькая получается лучше, чем при обучении с нуля |
| Простая архитектура | Никаких трансформеров — несколько слоёв из главы 03 |
| Признаки вместо сырых данных | Посчитать спектр на самом контроллере, а в сеть подать уже его. Резко упрощает задачу |
Не пытайтесь подать в крошечную сеть сырой сигнал с датчика. Посчитайте спектр, статистику, максимумы — то, что вы и так умеете делать в схемотехнике, — и подайте десяток осмысленных чисел. Сеть тогда нужна совсем маленькая. В этой области ручная подготовка признаков не устарела, в отличие от больших моделей.
| Класс | Что умеет | Замечание |
|---|---|---|
| Простые 32-битные контроллеры | Вибрация, датчики, простые звуковые задачи | Самый дешёвый вход |
| Контроллеры с ускорителем ИИ | Звук, маленькие изображения | Появляются в популярных семействах, включая те, что вы уже используете |
| Одноплатные компьютеры | Полноценное зрение, распознавание речи | Уже не микроконтроллер: нужна операционная система и питание посерьёзнее |
| Отдельные ускорители | Зрение в реальном времени | Дороже, зато быстро |
Ограничение почти всегда — оперативная память, а не скорость процессора. Модель, буфер входных данных и промежуточные результаты должны поместиться одновременно. Выбирая контроллер под такую задачу, смотрите на объём памяти в первую очередь.
Существуют сервисы, которые проводят через весь путь — от сбора данных с платы до готовой прошивки — и берут на себя подготовку признаков и преобразование модели. Для первого проекта это резко снижает порог: вы занимаетесь задачей, а не инструментами. Бесплатные тарифы для личных проектов обычно есть.
| Проблема | Причина | Решение |
|---|---|---|
| На компьютере работает, на плате нет | Другой датчик, другая частота опроса, другое крепление | Собирать данные тем же железом в том же положении |
| Не помещается в память | Модель велика или буфер большой | Меньше слоёв, короче окно, сильнее сжатие |
| Ложные срабатывания | Мало разнообразия в «нормальных» данных | Записать нормальное в разное время и в разных условиях |
| Сильно село качество после сжатия | Целочисленный вид требует калибровки | Проверять качество после преобразования, а не до |
| Работает, пока держишь рукой | Изменилась передача вибрации | Крепить так же, как в изделии, с самого начала |
Обратно к большим моделям — и к тому, как в одной модели соединяются текст, изображение и звук.
Бесплатная книга · tariel.ge · версии инструментов и команды проверяйте в документации проектов
Книга бесплатна для чтения. Автор — Тариел Бежанидзе, компьютерный мастер в Батуми · tariel.ge · все бесплатные книги. Копировать текст целиком на другие сайты — только со ссылкой на источник.