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ST在邊緣人工智能領(lǐng)域投入已超過(guò)10年，不僅擁有STM32Cube.AI和NanoEdge AI Studio軟件工具；還與NVIDIA合作，整合NIVIDIA TAO和STM32Cube.AI工具，讓開(kāi)發(fā)者STM32微控制器上無(wú)縫訓(xùn)練和實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

本文為2023 STM32峰會(huì)連接篇重點(diǎn)內(nèi)容。

ST 為什么要積極投入邊緣人工智能及我們所提供的服務(wù) (Cube.AI, NEAI)

人工智能無(wú)處不在，但實(shí)現(xiàn)的方式和涉及到的軟硬件實(shí)現(xiàn)是不同的。隨著嵌入式應(yīng)用需求的深入和迭代，邊緣人工智能正成為熱議話題，它將提供越來(lái)越多的產(chǎn)品價(jià)值，也或?qū)⒊蔀楦淖傾I未來(lái)游戲規(guī)則的驅(qū)動(dòng)力。

在這場(chǎng)人工智能浪潮中，很多數(shù)人的觀念還停留在人工智能是由云服務(wù)器中的大型數(shù)據(jù)中心驅(qū)動(dòng)，但在邊緣側(cè)、在應(yīng)用設(shè)備終端涌現(xiàn)出一種非常不同且令人振奮的分化 ——邊緣人工智能，它由芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)。這是STM32擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，它將在邊緣人工智能的實(shí)現(xiàn)和落地發(fā)揮關(guān)鍵作用。

顯而易見(jiàn)，在邊緣側(cè)設(shè)備中運(yùn)行人工智能模型有很多優(yōu)勢(shì)：設(shè)備響應(yīng)速度快、超低延時(shí)；降低數(shù)據(jù)傳輸量；更有效地保護(hù)隱私、增強(qiáng)信息安全；降低邊緣側(cè)設(shè)備的運(yùn)行功耗；還可以降低推理成本以實(shí)現(xiàn)其他新的功能操作。

我們花了10年時(shí)間研發(fā)投入邊緣人工智能的硬件和軟件棧開(kāi)發(fā)。為了在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，當(dāng)嵌入式人工智能普及時(shí)，可以向STM32用戶(hù)提供完成的產(chǎn)品組合。不僅包括硬件、加速引擎，還有極為重要的軟件工具，保證開(kāi)發(fā)者能夠在MCU和MPU上優(yōu)化和運(yùn)行AI模型。

從“Orlando”芯片的問(wèn)世，到廣受歡迎的“STM32Cube.AI”工具的誕生，使開(kāi)發(fā)者在MCU上優(yōu)化AI模型成為可能；再到對(duì)”Cartesiam“的收購(gòu)，讓我們擁有了NanoEdge AI Studio這一工具，可以提供一個(gè)易于實(shí)施的TinyML解決方案，解決預(yù)測(cè)性維護(hù)等工業(yè)應(yīng)用問(wèn)題；近來(lái)，我們又專(zhuān)注STM32N6的研發(fā)，這是第一個(gè)帶有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件處理單元的微控制器。

STM32Cube.AI是一款用來(lái)評(píng)估、轉(zhuǎn)換、優(yōu)化和部署已訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的工具，適合主流的人工智能框架，可為開(kāi)發(fā)者提供評(píng)估和調(diào)整算法的能力。

NanoEdge AI Studio（NanoEdgeAIStudio）是一種新型機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）技術(shù)，它進(jìn)一步降低了邊緣人工智能開(kāi)發(fā)的門(mén)檻。NanoEdge AI Studio可以開(kāi)發(fā)人員基于少量數(shù)據(jù)，通過(guò)創(chuàng)建、清理、優(yōu)化數(shù)據(jù)集等步驟創(chuàng)建適配的ML庫(kù)。NanoEdge具有異常檢測(cè)與設(shè)備學(xué)習(xí)的能力，也提供分類(lèi)和回歸庫(kù)。

STM32 xNVIDIATAO，讓邊緣AI走向“破繭時(shí)刻“

在最近的GTC活動(dòng)中，英偉達(dá)發(fā)布了TAO工具包。NVIDIA TAO是一個(gè)加速AI算法開(kāi)發(fā)和優(yōu)化的開(kāi)發(fā)環(huán)境，TAO工具包提供了一個(gè)低代碼的人工智能框架，以加速視覺(jué)模型的開(kāi)發(fā)，從新手到專(zhuān)家級(jí)數(shù)據(jù)科學(xué)家都能快速上手使用。

TAO 5.0版本有很多令人驚嘆的功能和變化：

• 它首次開(kāi)放源代碼，允許定制和完全控制，并允許將模型部署到STM32平臺(tái)！

• TAO 5.0提供了更多的深度學(xué)習(xí)任務(wù)，包括分類(lèi)/檢測(cè)/分割/字符識(shí)別和最常見(jiàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架；

• TAO面向人員、交通、字符識(shí)別相關(guān)任務(wù)提供了30多個(gè)高質(zhì)量的預(yù)訓(xùn)練模型，用戶(hù)可以將其部署到STM32平臺(tái)。TAO 5.0有Mask Auto Labeling功能，會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建掩碼標(biāo)簽。

• TAO還添加了AutoML功能，它可以自動(dòng)訓(xùn)練模型，使其達(dá)到最佳精度，我們的研究數(shù)據(jù)表明準(zhǔn)確度提高了20%。

NVIDIA與意法半導(dǎo)體的合作的關(guān)鍵是整合NIVIDIA TAO和STM32Cube.AI工具，讓開(kāi)發(fā)者有可能在資源有限的STM32微控制器上無(wú)縫地訓(xùn)練和實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，以達(dá)到適配的性能和精度！

與英偉達(dá)的合作將拓展ST的邊緣人工智能生態(tài)系統(tǒng)，也確立了ST成為基于MCU的邊緣人工智能領(lǐng)導(dǎo)者的愿景。

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stm32ai.st.com現(xiàn)已官網(wǎng)開(kāi)放上線中文版，網(wǎng)站集成了大量應(yīng)用案例，如預(yù)測(cè)性維護(hù)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品、智能樓宇、資產(chǎn)跟蹤、人數(shù)統(tǒng)計(jì)等，供開(kāi)發(fā)者參考。同時(shí)，還介紹了適用于邊緣AI開(kāi)發(fā)的STM32產(chǎn)品及開(kāi)發(fā)工具，以及豐富的資源，幫助開(kāi)發(fā)者輕松啟動(dòng)項(xiàng)目。

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