AI na hraně: nová kniha o využití strojového učení v embedded systémech
Jak dostat umělou inteligenci z výkonných serverů do zařízení, která máme doslova na dosah ruky? Nová odborná kniha AI na hraně: Implementace Edge AI do Embedded systémů od PhDr. Milana Nováka, Ph.D. představuje principy i praktické postupy nasazení modelů strojového učení do mikrokontrolérů, senzorů, chytrých kamer a dalších zařízení s omezeným výkonem a spotřebou energie.
Kniha se věnuje oblasti Edge AI, tedy provozování umělé inteligence přímo v místě vzniku dat. Namísto odesílání dat do cloudových služeb nebo na vzdálené servery mohou zařízení zpracovávat informace samostatně a v reálném čase. Díky tomu dokáží rozpoznávat objekty, detekovat neobvyklé chování strojů nebo reagovat na podněty z okolního prostředí.
Publikace propojuje oblast embedded systémů a strojového učení do jednoho uceleného pracovního postupu. Čtenáře provází celým procesem vývoje a nasazení řešení Edge AI – od výběru hardwaru a návrhu architektury systému přes sběr a přípravu dat, trénování, validaci, optimalizaci a kvantizaci modelu až po jeho začlenění do firmwaru a provoz na zařízení s omezenou pamětí, výpočetním výkonem a spotřebou energie. Součástí knihy jsou konkrétní vývojové postupy, ukázky zdrojového kódu a práce s platformami TensorFlow Lite for Microcontrollers a Edge Impulse. Významnou část tvoří podrobný příklad detekce objektů na mikrokontroleru ESP32-S3. Publikace se věnuje také optimalizaci využití paměti, asynchronnímu zpracování dat, WebSocket komunikaci a vizualizaci výsledků ve webovém rozhraní.
„Edge AI může na první pohled působit jako velmi složitá oblast, protože propojuje programování, elektroniku, práci s daty a strojové učení. Není však nutné zvládnout vše najednou. Důležité je postupovat systematicky, začít jednoduchou úlohou a ověřovat jednotlivé části řešení krok za krokem.“ vzkazuje autor knihy.
Popsané postupy nacházejí uplatnění všude tam, kde je potřeba zpracovávat data přímo na zařízení, rychle reagovat na změny a omezit závislost na internetovém připojení. V běžném životě se jedná například o chytré bezpečnostní kamery, dveřní zvonky, zařízení ovládaná hlasem nebo gesty, nositelnou elektroniku či systémy pro lokální detekci pohybu a objektů. V průmyslové praxi se Edge AI využívá při kontrole kvality výroby, detekci vadných výrobků, prediktivní údržbě, monitorování strojů, rozpoznávání anomálií nebo v robotických a automatizačních systémech.
Knihu lze zakoupit na stránkách Nakladatelství Jihočeské univerzity.
PhDr. Milan Novák, Ph.D. působí v oblasti informačních technologií, kde se dlouhodobě věnuje propojování technické odbornosti s praktickými potřebami lidí a organizací. Ve své práci klade důraz na spolehlivost, bezpečnost, srozumitelnost a hledání řešení, která mají skutečný dopad. Zkušenosti z IT prostředí využívá nejen při řešení technických výzev, ale také při přemýšlení o širších souvislostech digitálního světa. Zajímá se o nové technologie, jejich možnosti i limity a o to, jak mohou smysluplně sloužit člověku.