嵌入式系統(tǒng)是指“嵌入”在應(yīng)用中的計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)和傳統(tǒng)PC的不同之處在于它通常針對特定應(yīng)用配備專用軟硬件接口,在運算速度、存儲容量、可靠性、功耗、體積方面的要求和通用PC有明顯差別。我們在日常生活中隨處可見嵌入式系統(tǒng),比如智能手機、萬用表、無人機控制系統(tǒng)、電信交換機、洗衣機、智能電視、汽車控制系統(tǒng)、醫(yī)用CT設(shè)備等。
嵌入式AI的概念
而嵌入式AI,又稱為EAI(Embedded Artificial Intelligence,嵌入式人工智能),是一個內(nèi)置在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的AI功能通用框架系統(tǒng),為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上基于AI算法的功能提供公共的模型管理、數(shù)據(jù)獲取和預(yù)處理功能,并且支持將推理結(jié)果發(fā)送給基于AI算法的功能。不僅能夠充分利用設(shè)備的樣本數(shù)據(jù)和計算能力,而且具有降低數(shù)據(jù)傳送成本、保證數(shù)據(jù)安全以及保證推理決策的實時性等優(yōu)點。
嵌入式和人工智能的關(guān)系
人工智能不可能沒有嵌入式!要實現(xiàn)人工智能的行為,必須使用嵌入式系統(tǒng)。
人工智能(AI)和嵌入式一眼看上去并不是非常相關(guān)?!扒度胧健敝冈诹硪粋€事物中,從外界無法直接觸及,既刻板,又缺乏彈性。AI則意味著適應(yīng)性,比如機器學(xué)習(xí)(ML)和深度學(xué)習(xí)。這兩者能夠結(jié)合么?答案當(dāng)然是肯定的!AI正逐漸被嵌入到嵌入式系統(tǒng)中,嵌入式系統(tǒng)的增長越來越多地取決于AI的增長,具體來說是AI的機器學(xué)習(xí)部分。
人工智能的領(lǐng)域龐大涵蓋學(xué)科眾多,應(yīng)用范圍也很多。長期以來,形形色色的人工智能應(yīng)用就在我們周圍,可以說嵌入式開啟了人工智能的進程,人工智能的終極目的是實現(xiàn)人類智力的替代,現(xiàn)在的人工智能像siri、aphago是典型代表。要實現(xiàn)人工智能的行為,必須使用嵌入式系統(tǒng),這就是現(xiàn)在所說的強人工智能與弱人工智能。具有行為能力的“弱人工智能”就是智能化工具,即MCU(微處理器)基礎(chǔ)上的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng),已有40多年歷史。
嵌入式AI系統(tǒng)主要由三個模塊組成:
模型模塊:也可稱為算法模塊,集成了多種智能算法。模型模塊管理了多個模型文件,每個文件中會包含一個或多個模型,不同的模型對應(yīng)不同的智能算法。用戶可以通過加載、刪除模型文件,來管理嵌入式AI系統(tǒng)使用的智能算法。
數(shù)據(jù)模塊:具有數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預(yù)處理的能力,管理設(shè)備上所有AI功能需要的數(shù)據(jù)。
算力模塊:基于模型模塊的算法和數(shù)據(jù)模塊的數(shù)據(jù)進行推理,推理結(jié)果會發(fā)送給設(shè)備上支持的AI功能,這些功能會對推理結(jié)果進行分析并形成具體配置下發(fā)到設(shè)備上。
嵌入式AI可以用于哪些領(lǐng)域呢?
機器人(醫(yī)療、康復(fù)、家用、工業(yè)、搶險和救援、特種環(huán)境作業(yè)等)、智能車、無人機、智能玩具、智能制造、新型娛樂和人機交互(如增強現(xiàn)實裝備與系統(tǒng))、通信、監(jiān)控等等都可以是應(yīng)用空間。
嵌入式人工智能的發(fā)展
鑒于當(dāng)前的嵌入式人工智能的局限性,現(xiàn)在的芯片廠商在這方面是下足了功夫,新的人工智能芯片在不斷的研發(fā)和推出。嵌入式人工智能芯片的核心是半導(dǎo)體及算法。嵌入式人工智能硬件主要是要求更快指令周期與低功耗,包括GPU、DSP、ASIC、FPGA和神經(jīng)元芯片,且須與深度學(xué)習(xí)算法相結(jié)合。
文章綜合CSDN「LogosTR_」、 馮媛媛、物聯(lián)網(wǎng)電子世界、softstone、Elektor
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