TinyML. Книга рецептов

Джан Марко Йодиче

TinyML. Книга рецептов

Gian Marco Iodice

TinyML Cookbook

Combine artificial intelligence
and ultra-low-power embedded devices
to make the world smarter

BIRMINGHAM—MUMBAI

Джан Марко Йодиче

TinyML. Книга рецептов

Искусственный интеллект
и интегрированные устройства
со сверхнизким энергопотреблением
делают мир умнее

Москва, 2023

УДК 004.04
ББК 32.372
И75

И75

Йодиче Дж. М.
TinyML. Книга рецептов / пер. с англ. Ю. В. Ревича. – М.: ДМК Пресс, 2023. –
298 с.: ил.
ISBN 978-5-93700-169-6
TinyML – технология, призванная расширить использование искусственного
интеллекта за счет устройств с малым энергопотреблением, таких как микроконтроллеры. Прочитав эту книгу, вы сможете свободно использовать передовые практики и фреймворки ML в своей работе. Для начала вы ознакомитесь
с основами развертывания интеллектуальных приложений на Arduino Nano 33
BLE Sense и Raspberry Pi Pico, а затем на примере работы с реальными датчиками
получите необходимые навыки для внедрения комплексных интеллектуальных
приложений в различных сценариях.
Издание предназначено для инженеров-разработчиков, заинтересованных
в создании приложений машинного обучения на микроконтроллерах. Требуется
базовое знакомство с C/C++, языком программирования Python и интерфейсом
командной строки (CLI); предварительные знания о микроконтроллерах не обязательны.

УДК 004.04
ББК 32.372

Copyright ©Packt Publishing 2022. First published in the English language under the title
“TinyML Cookbook” – (9781801814973).
Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения
владельцев авторских прав.

© 2022 Packt Publishing
© Перевод, оформление, издание,
ДМК Пресс, 2023
 

ISBN 978-1-80181-497-3 (англ.)
ISBN 978-5-93700-169-6 (рус.)

Мне удалось завершить это уникальное путешествие
в течение долгих ночей только благодаря поддержке
моей жены Элеоноры. Я посвящаю эту книгу ей,
с самого начала верившей в этот проект.

Содержание
От издательства. ...................................................................................................13
Введение. .................................................................................................................14
Составители.............................................................................................................16
Предисловие...........................................................................................................18
Глава 1. Начало работы с TinyML.................................................................25
Технические требования. ..........................................................................................25
Представление TinyML...............................................................................................26
Что такое TinyML?. .................................................................................................26
Почему ML на микроконтроллерах?....................................................................26
Зачем запускать ML локально?.............................................................................27
Возможности и проблемы TinyML.......................................................................28
Среды развертывания для TinyML.......................................................................28
tinyML Foundation...................................................................................................30
Краткое описание глубокого обучения (DL)...........................................................30
Глубокие нейронные сети. ....................................................................................31
Сверточные нейронные сети................................................................................32
Квантизация............................................................................................................35
Разница между мощностью и энергией..................................................................36
Различие между напряжением и током..............................................................36
Мощность и энергия. .............................................................................................38
Программирование микроконтроллеров. ..............................................................39
Архитектура памяти. .............................................................................................42
Периферийные устройства...................................................................................43
Вход/выход общего назначения (GPIO или IO). ............................................44
Аналого-цифровые преобразователи.............................................................45

Содержание  7

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Последовательная связь ...................................................................................45
Таймеры ..............................................................................................................45
Представление Arduino Nano 33 BLE Sense и Raspberry Pi Pico ...........................45
Настройка Arduino Web Editor, TensorFlow и Edge Impulse ..................................47
Подготовка веб-редактора Arduino Web Editor .................................................47
Подготовка TensorFlow..........................................................................................47
Подготовка Edge Impulse ......................................................................................49
Как это --">