ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT

IN FOCUS

Suojaa datasi kunnolla

SSD-levyt tarjoavat luontaisesti korkean luotettavuuden kaikentyyppisiin sovelluksiin, aina aloitustason kuluttajalaitteista kriittisiin järjestelmiin. Asianmukaiset tietosuojamekanismit voivat maksimoida levyn käyttöiän toteuttamalla ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä tarpeen mukaan, kertoo Silicon Motion artikkelissaan.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Syväoppivat neuroverkot vaativat avoimen koodin ohjelmistovälineitä

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 14.11.2019
  • Embedded
  • Software

Syväoppimiseen perustuville avoimen lähdekoodin neuroverkoille povataan huikeita kasvulukuja jo lähivuosiksi. Verkoille laadittujen ohjelmistokehysten lisäksi tarvitaan järjestelmien suunnittelijoille tarkoitettuja tehotyökaluja ohjelmistojen kehittämiseksi. Sellainen on esimerkiksi Intelin tarjoama OpenVINO-työkalupaketti.

Artikkelin on kirjoittanut Craig Davis. Hän toimii vanhempana tuotemarkkinoinnin päällikkönä Intelin Network and Custom Logic -ryhmässä. 

Muutaman viime vuoden aikana tekoälyn käyttöönotto on yleistynyt merkittävästi. Valtionhallinnon tietoturvaosastot ja erilaiset puolustussovellukset ovat tulleet jäädäkseen, ja sen myötä AI-järjestelmien (Artificial Intelligence) hyödyntämisestä on tullut jokapäiväistä.

Lisäksi monet suositut sosiaalisen median mobiilisovellukset ja ääniohjatut kodinlaitteet hyödyntävät nykyään AI-pohjaisia toimintoja, jotka lisäävät niiden suosiota. Kuvankäsittelyyn perustuvat AI-sovellukset ovat nyt ehkä kaikkein suosituimpia ja niitä käytetään jo rutiininomaisesti esimerkiksi tuotantolinjoilla, IIoT-järjestelmissä ja muissa teollisissa sovelluksissa.

Tekoälypohjaisia sovelluksia ja niiden taustalla olevia CNN-neuroverkkoja (Convolutional Neural Network) voi kohdata esimerkiksi pysäköintialueiden tulo/poistumismaksuja hoitavissa järjestelmissä, verkkojen tietoturvajärjestelmissä ja yhä enemmän myös itsenäisesti liikkuvissa ajoneuvoissa.

CNN on erityinen keinotekoisen neuroverkon tyyppi, jolla mallinnetaan ihmisaivojen tapaa käsitellä visuaalista tietoa. Sellaisena se soveltuu kuvien tunnistus- ja käsittelysovelluksiin. Kaikkien muiden neuroverkkojen tavoin CNN-verkkokin sisältää solmukerroksia, mutta eroaa muista siinä, että tietyt neuronit on kytketty vain ennalta valittuihin muihin solmuihin.

Tämä johtuu siitä, että CNN-verkot painottavat datan tilarakennetta aivan kuten aivommekin. Kehitystyön kannalta CNN-järjestelmien koodaaminen voi olla varsinkin uusien tekniikoiden kohdalla melko haastavaa kehityksen alkuvaiheissa. Saatavissa on vasta muutamia työkaluja, jotka auttavat nopeuttamaan suunnittelua.

Usein kehittäjät käyttävät sen sijaan toisenlaista, hajautettua lähestymistapaa suunnittelun toteuttamiseksi. Useimmiten avoimen lähdekoodin yhteisöt luovat nopeasti tarvittavat ohjelmistokehykset, kehitystyökalut ja menetelmät.

Nykyään on tarjolla joukko avoimeen lähdekoodiin perustuvia neuroverkkojen ohjelmistokehyksiä ja topologioita kuten Caffe, TensorFlow ja MXNet. Ne sisältävät verkon luomiseen tarvittavat elementit aina mallien tuottamisesta niiden opettamiseen, testaamiseen ja paranteluun.

Intelin hiljattain julkistama OpenVINO (Open Visual Inference and Neural Network Optimization) on hyvä esimerkki ohjelmistonkehityksen työkalupaketista, jonka avulla voidaan nopeuttaa kuvien käsittelyyn perustuvien innovatiivisten sovellusten kehittämistä. CNN-pohjainen työkalupakki laajentaa, optimoi ja maksimoi Intelin laskentapiirien suorituskyvyn työkuorman käsittelyssä.

OpenVINO tukee tehtävien heterogeenistä suoritusta CPU-, FPGA- ja GPU-piirien sekä laskentamoduulien avulla yhteisen sovellusrajapinnan (API) kautta. Se hyödyntää funktiokirjastoa ja ennalta optimoituja ytimiä kehityssyklin keventämiseksi ja järjestelmän markkinoille tuonnin nopeuttamiseksi. OpenVINO hallinnoi myös optimoituja kutsuja tietokonenäön OpenCV-kirjastoon (Computer Vision) sekä eri alustojen väliseen CV-kiihdytyksen OpenVX-sovellusrajapintaan.

OpenVINO sisältää kolme pääosaa: tietokonenäön syväoppiminen, perinteiset tietokonenäön tekniikat ja laitteiston kiihdytyselementit.

Kuva 1. Tietokonenäön syväoppiminen.

Syväoppimisen ratkaisut tarjoavat mahdollisuuden mallien optimointiin useilla Intelin heterogeenisillä alustoilla ja kiihdyttävät näin CNN-työkuormien suorittamista. Tämän ansiosta kehittäjät voivat ottaa käyttöön ennalta opetettuja syväoppimisen malleja (kuva 1) korkean tason C++-päättelykoneen API-rajapinnan kautta.

Kuva 2. Intelin kehittämä työkalupaketti syväoppimisen käyttöönottoa varten.

OpenVINO-työkalupaketin tähän osaan kuuluu kaksi ydinkomponenttia: mallien optimoija ja päättelykone. Python-pohjaista mallien optimoijaa käytetään komentoriviliittymällä (CLI) ja se sallii opetettujen mallien tuomisen suosituista syväoppimisen ohjelmistokehyksistä kuten Caffe-kehysrungosta. Se myös antaa mahdollisuuden analysointiin ja säätämiseen mallien optimaaliseksi suorittamiseksi päätepisteiden useissa eri kokoonpanoissa.

Päättelykone tarjoaa alustakohtaisen suoritustavan käyttämällä yhteistä sovellusrajapintaa, joka sallii eri mallikerrosten ajamisen eri kohdealustoilla. On myös mahdollista luoda mukautettuja kerroksia niin, että tietyt tehtävät suoritetaan esimerkiksi GPU-sirulla samaan aikaan, kun verkon muuta topologiaa ajetaan FPGA-sirulla. Suorittaminen voidaan myös optimoida kohdealustoja varten.

Kuva 3. OpenVINO-työkalupaketin perinteiset tietokonenäön komponentit.

OpenVINO-työkalupaketin perinteiset tietokonenäön komponentit (kuva 3) ovat keskeisessä asemassa minkä tahansa CNN-verkon käyttöönotossa ja ne korostavat ratkaisujen rakentamista, optimointia ja käyttöönottoa. Tämä pätee etenkin ratkaisuihin, jotka on suunnattu vain vähän resursseja käyttäviin ympäristöihin sekä sellaisiin, joissa datajoukot ovat suhteellisen pieniä. Optimoidut kuvankäsittelyn OpenCV- ja OpenVX-sovellusrajapinnat ja kirjastot muodostavat ydinkomponentit työkalupaketin tähän osaan.

Kolmas OpenVINO-komponentti on laitteiston kiihdytys (kuva 4). Siihen päästään optimoimalla resursseja heterogeenisillä alustoilla käyttämällä kuhunkin tarkoitukseen parhaiten soveltuvia laskentavälineitä kuten FPGA-, GPU- ja CPU-piirejä.

Kuva 4. Laitteiston kiihdytys.

Intelin tekemän tutkimuksen mukaan koko maailman panostukset syväoppimisen sovelluksiin nousevat vuoteen 2025 mennessä 39,9 miljardiin dollariin. Syväoppimiseen perustuvien neuroverkkojen ohjelmistokehysten ja OpenVINOn kaltaisten työkaluohjelmistojen saatavuus on välttämätöntä, mikäli kehittäjät haluavat ennusteen mukaisesti yltää odotetulle tasolle CNN-pohjaisten ratkaisujen määrässä.

MORE NEWS

Kiina rajoittaa sähköautojen akkuteknologioiden vientiä länteen

Peking on ilmoittanut uusista rajoituksista, jotka vaikeuttavat keskeisten sähköautojen akkuteknologioiden siirtoa ulkomaille. Kiinan kauppaministeriön mukaan kahdeksan avainteknologian vienti — mukaan lukien sähköautojen edullisiin akkuihin liittyvät ratkaisut — edellyttää jatkossa valtion myöntämää vientilupaa. Päätös tuli voimaan välittömästi. Asiasta raportoi NY Times -lehti.

OnePlussan uusi myyntitykki tulee vaikeille markkinoille

Maailmanlaajuinen älypuhelinmarkkina kasvoi vaivaisen prosentin vuoden 2025 toisella neljänneksellä, kertoo tutkimusyhtiö IDC. Taloudellinen epävarmuus, Kiinan heikko kysyntä ja inflaatio painavat erityisesti halvempien Android-puhelinten myyntiä. Näissä oloissa OnePlus tuo markkinoille uuden Nord CE5 -mallinsa – edullisen, mutta ominaisuuksiltaan yllättävän kovan laitteen.

Kaapeli haastaa kuidun – suomalainen Teleste kehityksen kärjessä

Teleste ja VodafoneZiggo rakentavat ensimmäistä suuren mittakaavan DOCSIS 4.0 -verkkoa Euroopassa 1.8 GHz -taajuusteknologialla. Uusi ratkaisu tuo kaapeliverkoille kuituyhteyksien kaltaisen suorituskyvyn.

Tältä muistitikulta ei voi varastaa dataa

Kingston on julkaissut maailman ensimmäisen FIPS 140-3 Level 3 -sertifioidun ja TAA-yhteensopivan USB-muistitikun. Uusi IronKey D500S nostaa tietoturvan uudelle tasolle ja tekee luvattomasta pääsystä tallennettuun dataan käytännössä mahdotonta. Laite on suunniteltu erityisesti viranomaisille, puolustussektorille ja kaikille organisaatioille, jotka käsittelevät erittäin arkaluontoista tietoa.

Testaus vie kohti globaaleja 5G-verkkoja

Mittauslaitevalmistaja Anritsu on vahvistanut 3GPP Release 17 -standardin mukaiset NR NTN -testitapaukset 5G NR -mobiililaitteiden testausalustallaan ME7834NR. Testit on hyväksytty 3GPP:n RAN5-työryhmässä, joka vastaa radioteknologioiden testausmäärityksistä.

Kuivaelektrodilla kaksinkertainen kapasiteetti akkuun

Adelaiden yliopiston tutkijat ovat onnistuneet kehittämään uudenlaisen kuivaelektrodin sinkki-jodiakkuun, joka tuottaa yli kaksinkertaisen suorituskyvyn perinteisiin litiumioni- ja jodiakkuihin verrattuna. Kyseessä on merkittävä edistysaskel erityisesti uusiutuvan energian varastointiin ja sähköverkon tasapainottamiseen.

Merkittävä läpimurto kondensaattoreissa

Japanilainen Murata on saavuttanut merkittävän teknologisen läpimurron kondensaattoriteknologiassa. Yhtiö on käynnistänyt maailman ensimmäisen massatuotannon 47 mikrofaradin (μF) monikerroksisista keraamisista kondensaattoreista (MLCC) ultrakompaktissa 0402-tuuman koossa (1,0 × 0,5 mm).

NI yhdisti 14 instrumenttia opiskelijoiden mittauslaboratorioon

NI:n nykyään omistava Emerson on julkistanut uuden NI Digilent Analog Discovery Studio Max -laboratoriolaitteen, joka yhdistää peräti 14 mittaus- ja testausinstrumenttia yhteen kannettavaan yksikköön. Opetuskäyttöön suunniteltu laite on kehitetty helpottamaan elektroniikan ja mittaustekniikan opetusta sekä luokkahuoneessa että etäympäristöissä.

Samsung siirtymässä piihiiliakkuihin?

Samsung on tiettävästi ostanut yhdysvaltalaisen Group14 Technologiesin 4,5 miljardilla dollarilla. Kauppa viittaa vahvasti siihen, että yhtiö on vihdoin siirtymässä uuteen aikakauteen mobiililaitteiden akkuteknologiassa – kohti piihiiliakkuja.

Fold 7 on Samsungilta napakymppi

Samsung on esitellyt jo seitsemännen polven taivuteltavat Fold- ja Flip-mallinsa. Yhtiössä on nyt kuunneltu käyttäjiä tarkalla korvalla ja erityisesti Fold 7:ssa on tehty iso hyppäys eteenpäin. Aiempaa selvästi ohuempi laite on näytöltään leveämpi ja pitää sisällään lähes kaiken Galaxy S25 Ultran raudan. Tuloksena on mahdollisesti paras Android-laite koskaan. Toki myös Samsungin historian kallein älypuhelin.

Qt:n havittelema IAR tukee avointa Zephyriä

Suomalaisen Qt Groupin ostokohteena oleva ruotsalainen IAR laajentaa työkalutukeaan sulautettujen järjestelmien kehittäjille. Yhtiö ilmoitti tiistaina tarjoavansa täyden tuotantovalmiin tuen avoimen lähdekoodin Zephyr RTOS -käyttöjärjestelmälle osana IAR:n Arm-työkalupaketin versiota 9.70.

VTT vetämään EU:n kvanttiprosessorien valmistushanketta

Euroopan unioni on valinnut VTT:n koordinoimaan laajaa eurooppalaista hanketta, jonka tavoitteena on kehittää suprajohtavien kvanttiprosessorien valmistusteknologioita. SUPREME-pilottilinjaksi nimetty hanke tuo yhteen 23 huipputoimijaa kahdeksasta EU-maasta, ja sen on määrä käynnistyä vuoden 2026 alussa.

OnePlus Nord 5 on tehokas paluu juurille

OnePlussan Nord-mallisto on ollut alusta lähtien yrityksen vastaus niille käyttäjille, jotka kaipaavat huippuluokan ominaisuuksia, mutta ilman lippulaivahintaa. Uusi OnePlus Nord 5 jatkaa tätä perinnettä vakuuttavasti, ja tekee sen paikoin paremmin kuin kalliimmat kilpailijansa.

Älykäs sähköverkko vaatii äärimmäisen tarkkaa ajastusta

ETN - Technical articleÄärimmäiset sääilmiöt, uusiutuvan energian vaihteleva tuotanto ja kasvava energiankysyntä haastavat perinteiset sähköverkot ennennäkemättömällä tavalla. Vastaus tähän haasteeseen on älykäs sähköverkko – ja sen toimintavarmuuden ytimessä ovat SiTimen edistyneet MEMS-ajoitusratkaisut. Tässä artikkelissa pureudutaan siihen, miksi tarkka ajoitus on elintärkeää modernissa sähköinfrastruktuurissa.

Renesas tuo tekoälykiihdytyksen mikro-ohjaimiin

Renesas on esitellyt uuden RA8P1-mikro-ohjainperheen, joka määrittää uudelleen suorituskyvyn rajat mikro-ohjaimille. Uudet piirit yhdistävät 1 GHz:n Arm Cortex-M85 -prosessorin, 250 MHz:n Cortex-M33 -ytimen ja Arm Ethos-U55 -tekoälykiihdyttimen, mahdollistaen jopa 256 GOPS:n AI-suorituskyvyn – ensimmäistä kertaa MCU-luokassa.

Suunnittelijoille ohjeet uusien SMARC-korttien kehitykseen

Sulautettujen järjestelmien standardointiryhmä SGET on julkaissut uuden SMARC Design Guide v2.2 -suunnitteluoppaan, joka tarjoaa ajantasaiset ohjeet kehittäjille ja laitearkkitehdeille SMARC 2.2 -moduulien toteuttamiseen. Dokumentti täydentää elokuussa 2024 julkaistua SMARC 2.2 -standardia, jonka mukaisia korttimoduuleja on jo laajasti tarjolla eri valmistajilta.

Radiolaitedirektiivi uudistuu jo ensi kuussa – reitittimiin voi tulla päivityksiä

EU:n radiolaitedirektiivin (RED) uudet tietoturvavaatimukset astuvat voimaan elokuun alussa. Kyseessä on merkittävä muutos, joka vaikuttaa paitsi laitevalmistajiin myös teleoperaattoreihin ja jälleenmyyjiin. Uudet vaatimukset koskevat langattomia laitteita, jotka pystyvät yhdistymään internetiin, ja tavoitteena on parantaa verkkoturvallisuutta, suojata käyttäjän yksityisyyttä ja torjua petoksia.

Qt ostamassa ruotsalaisen IAR:n – merkittävä laajennus kehitystyökaluissa

Suomalainen ohjelmistotalo Qt Group on tehnyt julkisen ostotarjouksen ruotsalaisesta I.A.R. Systems Group AB:stä. Yrityskauppa on arvoltaan noin 2,3 miljardia Ruotsin kruunua ja vahvistaisi merkittävästi Qt:n asemaa sulautettujen järjestelmien kehitystyökalujen markkinoilla.

DisplayPort yrittää pitää kiinni PC-näytöistä

DisplayPort-standardi pyrkii säilyttämään asemansa PC- ja ammattinäyttömarkkinoilla, vaikka kuluttajapuolella HDMI jatkaa dominoivaa asemaansa. Viimeisin merkki tästä kamppailusta nähtiin, kun japanilainen mittauslaitevalmistaja Anritsu kertoi, että sen testausratkaisu DisplayPort 2.1 -laitteille on saanut VESA-sertifikaatin.

Tutkimus: sähköautolla kannattaa välillä kiihdyttää kunnolla

Uusi Stanfordin yliopiston tutkimus haastaa perinteisen käsityksen siitä, että sähköauton akun kestävyys olisi parhaimmillaan tasaisella, rauhallisella ajolla. Tulosten mukaan vaihteleva ajotyyli, johon sisältyy myös satunnaisia ripeitä kiihdytyksiä, voi pidentää akun käyttöikää jopa 38 prosentilla.

ETNdigi 1/2025 is out
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Älykäs sähköverkko vaatii äärimmäisen tarkkaa ajastusta

ETN - Technical articleÄärimmäiset sääilmiöt, uusiutuvan energian vaihteleva tuotanto ja kasvava energiankysyntä haastavat perinteiset sähköverkot ennennäkemättömällä tavalla. Vastaus tähän haasteeseen on älykäs sähköverkko – ja sen toimintavarmuuden ytimessä ovat SiTimen edistyneet MEMS-ajoitusratkaisut. Tässä artikkelissa pureudutaan siihen, miksi tarkka ajoitus on elintärkeää modernissa sähköinfrastruktuurissa.

Lue lisää...

OPINION

Onko tekoäly nyt uusin uhka tietoturvalle?

Tekoäly on tullut jäädäkseen – siitä ei ole epäilystäkään. Mutta mitä tapahtuu, kun siitä tulee myös kyberturvallisuuden suurin uhka?

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Kiina rajoittaa sähköautojen akkuteknologioiden vientiä länteen
  • OnePlussan uusi myyntitykki tulee vaikeille markkinoille
  • Kaapeli haastaa kuidun – suomalainen Teleste kehityksen kärjessä
  • Tältä muistitikulta ei voi varastaa dataa
  • Testaus vie kohti globaaleja 5G-verkkoja

NEW PRODUCTS

  • Maailman ensimmäinen lisälaitesovitin, joka säilyttää IP65-luokituksen
  • Uudenlainen termistori on iso askel sähköautoille
  • 10 wattia sokeripalan kokoisesta teholähteestä raiteille
  • Bluetoothin uudet ominaisuudet käyttöön pienellä USB-tikulla
  • Yksi piiri pidentää langattoman laitteen käyttöaikaa
 
 

Section Tapet