Vos gadgets intelligents peuvent devenir plus intelligents
points clés
- De nouvelles recherches menées par des scientifiques du MIT indiquent un moyen d’intégrer des réseaux de neurones dans de minuscules appareils.
- MCUNet permet un apprentissage en profondeur sur des systèmes dont la puissance de traitement et la mémoire sont limitées.
- Cette innovation pourrait également permettre des dispositifs médicaux plus intelligents et plus flexibles.
Jasmin Meldan/Getty Images
Selon les chercheurs, les haut-parleurs intelligents et autres appareils qui composent l’Internet des objets (IoT) pourraient un jour bénéficier de la puissance des réseaux de neurones pour faire plus avec moins.
Un nouveau système appelé MCUNet permet la conception de minuscules réseaux de neurones sur des appareils IoT, même avec une mémoire et une puissance de traitement limitées. La technologie pourrait apporter de nouvelles fonctionnalités aux appareils intelligents tout en économisant de l’énergie et en améliorant la sécurité des données, selon un article de scientifiques du MIT publié sur le serveur de préimpression Arxiv.
La recherche « est l’une de ces idées brillantes qui semblent évidentes quand vous l’entendez », a déclaré John Suit, directeur de la technologie de la société de robotique KODA, dans une interview par e-mail. « C’est une manière élégante de résoudre le problème. Ces recherches sont importantes car, à terme, elles permettront une optimisation en temps réel des réseaux de neurones pour tout appareil pour lequel l’algorithme dispose de ressources connues. »
Ce que cela montre vraiment, c’est que la puissance n’a pas à être liée à la taille.
Big Computing sur petits appareils
Les appareils IoT fonctionnent généralement sur des puces informatiques sans système d’exploitation, ce qui rend difficile l’exécution de tâches de reconnaissance de formes telles que l’apprentissage en profondeur. Pour une analyse plus approfondie, les données collectées par l’IoT sont souvent traitées dans le cloud, bien qu’elles soient vulnérables au piratage.
Les réseaux de neurones peuvent faire beaucoup pour améliorer le nombre croissant d’appareils IoT, mais l’échelle a toujours été un problème.
« Afin de déplacer le réseau vers l’appareil lui-même, ce qui s’est avéré difficile, vous devez trouver un moyen d’optimiser l’espace de recherche pour les différents microcontrôleurs », a expliqué Suit. « Les systèmes standard ou à usage général ne fonctionneront pas en raison des tolérances de ressources des appareils IoT. En termes de puissance de traitement, pensez à des processeurs très basse consommation et très petits. »
Onurdongel/Getty Images
C’est là que les chercheurs du MIT sont venus travailler.
« Comment déployons-nous des réseaux de neurones directement sur ces minuscules appareils ? » Ji Lin, Ph.D., auteur principal de l’étude. étudiant au département de génie électrique et d’informatique du MIT, a déclaré dans un communiqué de presse. « C’est un nouveau domaine de recherche qui devient très chaud. Des entreprises comme Google et ARM travaillent dans ce sens. »
TinyEngine à la rescousse
L’équipe du MIT a conçu deux composants nécessaires pour faire fonctionner le réseau de neurones sur un microcontrôleur. Une partie est TinyEngine, qui est similaire à un système d’exploitation, mais réduit le code à l’essentiel. L’autre est TinyNAS, un algorithme de recherche d’architecture neuronale.
« Nous avons de nombreux microcontrôleurs avec différentes capacités de puissance et différentes tailles de mémoire », a déclaré Lin. « Nous avons donc développé des algorithmes [TinyNAS] Optimisation de l’espace de recherche pour différents microcontrôleurs. La nature personnalisée de TinyNAS signifie qu’il peut générer un réseau de neurones compact avec des performances optimales pour un microcontrôleur donné – sans paramètres inutiles. Nous livrons ensuite le modèle final et efficace au microcontrôleur. »
C’est une façon élégante de résoudre le problème.
Le travail de Lin pourrait se traduire par la fabrication de dispositifs médicaux plus intelligents et plus flexibles.
Kevin Goodwin, PDG d’EchoNous, a déclaré : « Cela montre vraiment que le pouvoir n’a pas à être lié à la taille, et dans un hôpital où tout va si vite dans un petit espace, cela peut vraiment faire la différence entre la vie et la mort. . différence », a déclaré la société, qui fabrique des dispositifs médicaux assistés par l’IA, dans une interview par e-mail.
Goodwin a déclaré que son équipe avait passé des années à construire et à former un réseau de neurones qui pourrait ensuite être utilisé pour cartographier la structure du cœur dans des échographies en temps réel – le tout dans un appareil portable appelé KOSMOS, qui pèse moins de deux livres.
écho
« Les médecins peuvent désormais se déplacer facilement d’une pièce à l’autre pour effectuer des analyses de qualité diagnostique guidées par l’intelligence artificielle », a-t-il ajouté. « Ils n’ont pas à envoyer les patients ailleurs pour des scanners ou à perdre un temps critique à désinfecter les machines sur chariot. »
MCUNet est passionnant de voir un monde où les gadgets peuvent être plus intelligents que jamais. Avec le nombre croissant d’appareils IoT, nous allons chercher tout, des appareils intelligents aux appareils médicaux, pour avoir leurs propres réseaux de neurones.
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