مراجعة: بالكامل وسيتم توسيع نطاق التكنولوجيا برمجة لمجموعة واسعة من تطبيقات التعلم آلة الموجهة بصريا

تطبيق آلة التعلم توسعا ملحوظا لعدد متزايد من سوق المحطة، والمستخدم النهائي، في أن سحابة أو الحلول المختلطة تنتهي معالجة البيانات المشتركة على أساس التحليل القائم على سحابة في. تطبيقات سحابية موجهة، XILINX أطلقت مؤخرا المتسارع كومة إعادة التشكيل (نوفمبر 2016 إطلاق)، موجهة ضد مجموعة متنوعة من الحوسبة، بما في ذلك تعلم آلة الاستدلال، بما في ذلك تطبيق المتسارع. لتطبيق حد، XILINX أعلن الآن مع Xilinx مراجعة المكدس دليل البصرية توسع كبير لمجموعة واسعة من التطبيقات تعلم الآلة. كومة مراجعة جديدة يمكن أن تدعم مجموعة واسعة من البرمجيات المدمجة والأنظمة ذات الخبرة تصميم ضئيلة أو معدومة المهندسين الأجهزة، يمكننا الاستفادة من التكنولوجيا XILINX أسهل وأسرع لتطوير تطبيقات التعلم الآلي الموجهة بصريا.

الشكل 1. XILINX إلى التوسع في تطبيق التعلم الآلي من نهاية إلى نشر سحابة

رؤية XILINX واسعة وتعلم آلة التطبيقات

كما هو مبين في الشكل 2، فكر عالميا وأصبح XILINX الخيار الأفضل للعديد من الشركات على بناء متقدمة جزءا لا يتجزأ من نظم الرؤية. اعتبارا من اليوم، في العالم لديها 23 شركات صناعة السيارات XILINX نشر أنظمة الرؤية المدمجة المتقدمة في 85 نماذج مختلفة من السيارات أنظمة أداس، بالإضافة إلى مئات من العملاء الرؤية جزءا لا يتجزأ من الآلاف من التطبيقات الأخرى نشر XILINX للنظم الرؤية المدمجة المتقدمة. وقد تم تطوير 40 منها على الأقل أو نشر تقنيات التعلم آلة بشكل كبير لتحسين نظام الاستخبارات. الآن، فإن معظم الزبائن XILINX البصرية تشمل المهندسين ذوي الخبرة القوية في الأجهزة، وقد رصدت تطبيقات Zynq جميع برمجة شركة نفط الجنوب وMPSoC

الشكل 2: XILINX جزءا لا يتجزأ من تحقيق الرؤية الصناعة

تطبيقات مراجعة الهدف والمهمة

XILINX وتقديم الدعم لعدد من سوق التطبيقات شعبية. في هذه الأسواق، والتمايز أمر بالغ الأهمية، والنظام يجب أن يستجيب بسرعة، وأحدث الخوارزميات وأجهزة الاستشعار يجب أن تكون قادرة على نشرها بسرعة. وتشمل هذه التطبيقات تطبيقات "المستهلك المهنية"، والسيارات، والصناعية، والطبية، والفضاء، الجيش والراقية التطبيقات المتطورة المستهلك. عادة لا تتضمن هذه التطبيقات نشر التطبيقات الاستهلاكية أو التطبيقات التجارية السائدة بكميات كبيرة جدا على الفرق لانخفاض "بما فيه الكفاية جيدة" أو تطوير التكنولوجيا ناضجة.

كما هو مبين في الشكل (3)، وعدد كبير من التطبيقات في التغيرات البصرية جزءا لا يتجزأ التقليدية التي تحدث بعد تقنية الانصهار واستخدام أجهزة الاستشعار رؤية الجهاز.

3. FIG رؤية جزءا لا يتجزأ من نظام الحكم الذاتي لالموجهة بصريا

الجيل القادم من التطبيقات الروبوتية بما في ذلك التعاون مع المركبات بدون طيار وظيفة تجنب الاستقراء، الواقع المعزز، المركبات الذاتية، الآلية للمراقبة و التشخيص الطبي. هذه الأنظمة عادة ما يكون ثلاث بعثات:

تطبيق النظم الموجهة بصريا المهمة القادمة: الشكل 4

1. النظام وليس فقط التفكير، ولكن أيضا عن الوضع جعل فورا "رد". وهذا يتطلب استشعار لتجهيز وصناعة التحليل والقرار والتحكم والاتصالات في جميع مراحل عملية عرض أكثر اتساقا. ولكن أيضا التنفيذ الفعال، نشر أحدث تقنيات التعلم الآلي، لتلبية متطلبات الدقة من ثمانية ومستوى أعمق. علما بأن، لتدريب آلة تكنولوجيا تحسين التعلم تواصل تحيد عن تقنيات الاستدلال تحسين تعلم الآلة. وقد الأمثل XILINX سلسلة كاملة من الأجهزة القابلة للبرمجة الاستدلال التقنيات.

2. ونظرا للتغيرات السريعة والتطور السريع للشبكة العصبية وأجهزة الاستشعار المرتبطة الخوارزمية، يجب تحقيق المرونة، من خلال الأجهزة والبرمجيات نظام الترقية reconfigurability.

3. منذ ترتبط العديد من نظام جديد لمعا (الأشياء)، فمن الضروري على كل من المعدات والاتصالات التقليدية القائمة، ولكن أيضا على التواصل مع إطلاق أجهزة جديدة في المستقبل، ولكن أيضا تتيح الاتصالات السحابية. تعريف XILINX هذا مثل أي الربط.

الشكل 5: XILINX مزايا تطبيق فريد من نوعه

يمكن للأجهزة XILINX تدعم بشكل فريد كل ما سبق ثلاث بعثات، ويحتوي على مزايا كبيرة وقابلة للقياس على بدائل أخرى. بالاستدلال ومراقبة فعالة من XILINX تحقيق أسرع زمن الاستجابة، وتدعم أحدث خوارزميات الشبكة العصبية وأجهزة استشعار للاستشعار يمكن بناؤها، وأي دعم التقليدية المتصلة آلة أو شبكة جديدة والسحابية.

ومع ذلك، كان لهذه المزايا أجهزة XILINX فقط أولئك المستخدمين المحترفين أو RTL الأجهزة خبرات التصميم يمكن أن تستفيد، والبرمجيات للبرمجة مخصصة وتقديم الدعم لمجموعة واسعة من التطبيقات باستخدام مكتبات والأطر القياسية الصناعة، لا تزال هناك عقبات هائلة. ولد كومة مراجعة لحل هذه العقبة مما يؤدي إلى مجموعة واسعة من التطبيقات.

الشكل 6: عقبات على نطاق واسع

مراجعة STACK

الرقم 7: المكدس XILINX مراجعة

ويشمل XILINX مراجعة كومة من موارد التنمية الغنية للمنصة، خوارزمية وتطوير التطبيقات، ودعم الشبكة العصبية الأكثر شعبية (مثل AlexNet، GoogLeNet، SqueezeNet، SSD وFCN) فضلا عن عناصر المكتبة (مثل CNN شبكة طبقة الأمثل مسبقا اكتب التنفيذ، وهو بناء العصبي مخصصة شبكة DNN / اللازمة لCNN). مع مجموعة كبيرة من الميزات لتسريع تلبية متطلبات مكتبة برمجية مفتوحة للرؤية الحاسوبية، ودعم معالجة رؤية الجهاز. التنمية ومستوى التطبيق، ودعم XILINX لأطر شعبية، بما في ذلك كافيه التعلم الآلي والرؤية الحاسوبية لOpenVX (النصف الثاني من 2017 وسيتم إطلاق). ويشمل كومة مراجعة أيضا MPSoC أساس Zynq شركة نفط الجنوب منصة تطوير وXILINX والأطراف الثالثة.

إزالة الحواجز التي تحول دون الوصول إلى مجموعة واسعة من التطبيقات

يدعم كومة مراجعة مجموعة واسعة من فرق التصميم لا تحتاج إلى عدد كبير من وراء الخبرة الأجهزة، وعملية التنمية المعرفة من قبل البرنامج سوف تكون قادرة على دمج التنفيذ الفعال لتعلم الآلة وخوارزميات الكمبيوتر إلى الاستجابة بسرعة إلى النظام.

8، وعملية التنمية مراجعة مألوفة من المجمعين لغة C، C ++، و / أو OpenCL وذات الصلة الفن الكسوف أساس التنمية والبيئة (أي SDSoC بيئة التطوير) للبدء. في بيئة SDSoC، مهندسي البرمجيات والمهندسين الأنظمة لمراجعة النظام الأساسي الأجهزة هو الهدف، واستخدام عدد كبير من مكتبة رؤية الكمبيوتر تسريع جاهزة، وسرعان ما تعتمد أيضا إطار OpenVX إلى تطبيقات البناء بسرعة.

الرقم 8: مراجعة عملية التصميم والمعرفة بالبرمجيات

لتعلم آلة، يمكننا استخدام أطر شعبية مثل كافيه تدريب الشبكة العصبية، مع كافيه .prototxt الملفات التي تم إنشاؤها جدولة تكوين البرمجيات القائمة على ARM، مكرسة لقيادة منطق برمجة الأمثل قبل الاستدلال CNN دواسة البنزين.

وغيرها من خوارزميات الرؤية الحاسوبية الملكية، يمكن للمستخدم تحليل خصائص رمز البرنامج، والعثور على الاختناقات، وتسارع التعليمات البرمجية المميزة ومرغوب فيه "التحسين الأجهزة" وظيفة معينة. يستخدم "نظام مترجم الأمثل" لتسريع إنشاء التنفيذ، بما في ذلك واجهة المعالج / مسرع (المحرك البيانات) وسائق البرمجيات. مزيج من رؤية الكمبيوتر وظيفة تعلم الآلة، المترجم يمكن أن تخلق الأمثل تطبيقات التكامل.

كما هو مبين، المستخدم الخبراء باستخدام XILINX 9 على الجانب الأيسر من التدفق التقليدي تصميم RTL، بالتعاون مع مطوري البرمجيات ARM تنفق الكثير من الوقت في تصميم لتطوير متباينة للغاية التعلم الآلي ورؤية الكمبيوتر التطبيقات.

الرقم 9: مراجعة المكدس - الحواجز إزالة الوصول إلى مجموعة واسعة من التطبيقات

لمزيد من الإسراع في عملية التصميم، والحد من الاعتماد على خبراء الأجهزة، قدم XILINX قبل نحو عامين على أساس C، C ++ ولغة OpenCL بيئة تطوير SDSoC. في حين أن هذا آلاف ساعد الآخرين ليطوروا منصات البنية التحتية الخاصة والتطبيقات وقاعدة المستخدمين تقصير كبير في دورة التنمية، ولكن لا تزال غير قادرة على تلبية متطلبات مجموعة واسعة من تعزيز وتطبيق نشر تعلم الآلة، والتعلم الآلي جلبت ايضا قضايا معقدة.

10، كومة مراجعة جديدة XILINX بحيث المزيد من المهندسين والبرمجيات ونظم المهندسين تحتاج إلى ربان السفينة أو قليلا إلى الخبرة تصميم الأجهزة الرئيسية، يمكننا بسهولة وسرعة تطوير نظام ذكي رؤية جزءا لا يتجزأ، بما في ذلك آلة تنفيذ فائقة كفاءة التعلم ورؤية الكمبيوتر خوارزميات دمجها في نظام استجابة للغاية.

الشكل 10: XILINX نفيديا Tegra بناء X1 والمقارن مراجعة

أسرع استجابة - الحد الأدنى تأخير لاستنتاج من أجهزة الاستشعار والتحكم

وكما ذكر أعلاه، والعمليات المعرفة من قبل البرنامج لدعم التطور السريع للمراجعة أسرع نظام الاستجابة. في الواقع، مقارنة مع وحدة المعالجة المركزية جزءا لا يتجزأ نموذجية ومعايير الأداء شركة نفط الجنوب لأداء XILINX في ما هو أبعد من NVIDIA (نفيديا) أن خصوم أقوياء.

وZynq شركة نفط الجنوب يمكن أن ينظر إليه في مقارنة مع العمليات إشارة مراجعة استنادا نفيديا Tegra بناء X1، آلة مراجعة عملية التعلم تحدث استهلاك الطاقة للوحدة التقاط صورة 6 مرات أسرع، ومعدل الإطار تعزيز الكمبيوتر المعالجة البصرية 42 مرات، وتأخير فقط 1/5 (بالملي ثانية)، والبيانات من حيث التطبيقات في الوقت الحقيقي ضرورية.

كما هو مبين في الشكل. 11، ولها وقت استجابة النظام حتمية بسرعة مفيد. نرى من هذا المثال، سيارة على أساس استخدام XILINX Zynq شركة نفط الجنوب من مراجعة مع السيارة تستخدم نفيديا Tegra بناء تحديد الاصطدامات المحتملة واتخاذ الفرامل، وسرعة 65 ميلا في الساعة، وتنفيذ محددة من الجهاز وفقا لنفيديا XILINX زمن الاستجابة يمكن السماح للسيارة على مسافة 5-33 أقدام من التوقف، مما يجعل من السهل لتنفيذ الفرامل السلامة لتفادي الاصطدام.

الشكل 11: زمن الاستجابة لماذا من المهم: المقارنة بين XILINX ونفيديا Tegra بناء X1

مزايا كبيرة من زمن الاستجابة من Zynq شركة نفط الجنوب فيما يتعلق الهيكل الأساسي للGPU جزءا لا يتجزأ من ومزايا شركة نفط الجنوب نموذجي. 12، وشركة نفط الجنوب نموذجي وGPU جزءا لا يتجزأ من احتياجات جهاز استشعار لرؤية، آلة التعلم عملية مراقبة، وذاكرة خارجية الوصول إليها بشكل متكرر. في المقابل، نشرت Zynq شركة نفط الجنوب الذاكرة الداخلية ومنطق برمجة أكثر أهمية بكثير (تصل إلى 19 أضعاف X1 نفيديا Tegra بناء) والبيانات تبسيط تدفق الأمثل تحقيقه. هذا ليس فقط لتحقيق التأخير نسبيا 1/5 من البدائل، ولكن أيضا لتحقيق الاستجابة في الوقت الحقيقي حتمية للعديد من التطبيقات الهامة.

الشكل 12: XILINX زمن الاستجابة مصادر ميزة

وأجهزة استشعار للحصول على أحدث reconfigurability الشبكة

زمن الاستجابة مهم جدا، ويوفر XILINX الحل أيضا ميزة إعادة التشكيل فريدة جدا. من أجل أن تكون قادرة على نشر أفضل نظام مع الشبكات العصبية المتطورة والتعلم الآلي كفاءة الاستدلال، يجب أن تكون قادرا على المهندسين الأجهزة والبرمجيات الأمثل طوال دورة حياة المنتج. كما هو مبين في الشكل 13، وهما السنوات الأخيرة من تطوير آلة التعلم الناجمة عن التقدم التكنولوجي تتجاوز مستوى ال 45 عاما الماضية. العديد من شبكة جديدة العصبية مع تطور التكنولوجيات الجديدة، ولكن أيضا زيادة كبيرة في كفاءة النشر. بغض النظر عن وضع معايير اليوم، ما نشر المستقبل، تحتاج reconfigurability الأجهزة ضمان احتياجات المستقبل. فقط XILINX تماما للبرمجة (جميع برمجة) جهاز يمكن أن توفر هذا المستوى من reconfigurability.

الشكل (13): مع تطور تقنيات التعلم الآلي، لماذا reconfigurability مهم جدا؟

كما هو مبين في الشكل. 14، وإدارة التطور السريع للتكنولوجيا الاستشعار يتطلب أيضا reconfigurability. الذكاء الاصطناعي (AI) ثورة تسارع تطور تطور تكنولوجيا الاستشعار في مختلف المجالات، ولكن أيضا تتطلب مستوى أعلى من أجهزة الاستشعار الانصهار لدمج أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار، من أجل بناء بيئة نظام شاملة وكاملة والأشياء من وجهة نظر البيئة. وآلة التعلم مماثلة، بغض النظر عن ما وضعت معايير التكوين الاستشعار، وكيف المستقبل، ونحن بحاجة إلى تلبية الطلب المستقبل reconfigurability الأجهزة. وبالمثل، فقط XILINX جميع الأجهزة القابلة للبرمجة من أجل توفير هذا المستوى من reconfigurability.

الرقم 14: لماذا مع تطور أجهزة الاستشعار، reconfigurability مهمة جدا؟

أي اتصال واجهة الاستشعار

15، ويوفر اتصال قوي وموثوق بها أي جهاز استشعار أساس اجهة Zynq الانترنت البصرية المزايا.

ميزة Zynq إتصال أجهزة الاستشعار وتشمل ما يلي:

1. نسبة إلى السوق شركة نفط الجنوب أخرى في الوقت الراهن، والتحسينات عرض النطاق الترددي لمدة تصل إلى 12 مرات، بما في ذلك دعم العرف الأصلي و8K القرار.

2. زيادة كبيرة في مستوى عرض النطاق الترددي واجهة استشعار قناة، ودعم مجموعة أجهزة الاستشعار متباينة، بما في ذلك RADAR، تحديد المدى، التسارع وجهاز استشعار قوة عزم الدوران.

3. أحدث-الرائدة في صناعة نقل البيانات ودعم واجهة التخزين، من أجل المعايير المستقبل قاء يمكنك إعادة تكوين بسهولة.

 FIG 15: الاستشعار والموصل: XILINX شركة نفط الجنوب نموذجي والمقارنة مع نفيديا

XILINX حلول النقيض من بقية الصناعة

من مزايا فريدة Zynq منصة ومجهزة مع مجموعة متنوعة من بيئة التطوير المتكاملة مكتبات محددة صناعة البرمجيات القياسية ودعم الإطار، والعروض مراجعة أفضل بديل لنظام تطوير البصرية. كما ذكر سابقا، مراجعة هي فريدة من نوعها من حيث أنها تمكن من تطبيق ذكي من ثلاث بعثات، مع أحدث التقنيات لتلبية مختلف ومهم لمتطلبات السوق، في حين دعم أسرع استجابة، reconfigurability، أي اتصال والمعرفة بالبرمجيات البرمجة. أيضا الاستفادة من المعرفة من قبل برنامج يزيل نموذج البرمجة الحواجز التي تحول دون الوصول إلى مجموعة واسعة من التطبيقات.

16 على المحور الرأسي الدعم فقط مراجعة من أجهزة الاستشعار لتعلم الآلة الأمثل والسيطرة الاستدلال مترابطة لتحقيق أفضل وقت استجابة النظام. على المحور الأفقي، لا يمكن إلا أن مراجعة خوارزمية الأمثل لتسريع الأجهزة لتوفير reconfigurability ضرورية، ويمكن أن تتم ترقية لأحدث تقرير من أجهزة الاستشعار واحتياجات الاتصال. في حين كانت الأجهزة العديد من الخبراء XILINX العملاء قادرة على تحقيق هذه الفوائد، ولكن مراجعة كومة المعرفة من قبل تنفيذ البرنامج الجديد البرمجة باستخدام المكتبات والأطر القياسية الصناعة، والقضاء على العقبات التي تعترض مجموعة واسعة من التطبيقات.

الشكل 16: XILINX - السوق المستهدفة لأسرع وأفضل خيار لإعادة التشكيل رد فعل

ملخص: مراجعة

مع الأخذ كومة XILINX مراجعة ، سيتم تمديد التكنولوجيا XILINX إلى مجموعة واسعة من تطبيقات التعلم آلة الموجهة بصريا. أطلقت مراجعة كومة إلى مزيد من التكامل وتحسين صدر مؤخرا كومة إعادة التشكيل تسريع، يوسع بشكل كبير من التكنولوجيا XILINX في مجال آلة تطبيق التعلم من اقصاه الى نشر سحابة. كومة مراجعة جديدة يمكن أن تدعم مجموعة واسعة من ضئيلة أو معدومة الخبرة البرمجيات وأنظمة المهندسين الأجهزة، مما يجعل من الأسهل وأكثر من ذلك تطوير أنظمة ذكية بصريا المنحى بسرعة. مرة واحدة متصلة والتعلم الآلي، ورؤية الكمبيوتر، وأجهزة الاستشعار الاندماج والتكامل المزايا، هؤلاء المهندسين في كثيرا الاستفادة منها.