Глоссарий

Краевой искусственный интеллект

Узнай, как Edge AI обеспечивает безопасную и эффективную обработку ИИ на устройствах в реальном времени, преобразуя такие отрасли, как здравоохранение и автономные транспортные средства.

Обучай модели YOLO просто
с помощью Ultralytics HUB.

Узнай больше

Edge AI - это практика запуска алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ) непосредственно на локальных аппаратных устройствах, известных как edge-устройства, таких как смартфоны, камеры, датчики или встраиваемые системы. Вместо того чтобы отправлять данные на удаленные облачные серверы для обработки, Edge AI позволяет анализировать данные и принимать решения ближе к источнику, где они генерируются. Этот подход использует достижения в области аппаратного обеспечения, например специализированные чипы ИИ, и эффективные модели машинного обучения (ML), чтобы перенести интеллект на край сети. Это позволяет устройствам локально выполнять такие задачи, как распознавание изображений, обработка естественного языка (NLP) и обнаружение аномалий.

Как работает краевой искусственный интеллект

Как правило, этот процесс включает в себя обучение модели ИИ, часто с использованием мощных облачных ресурсов или локальных серверов. После обучения модель подвергается таким методам оптимизации, как квантование модели или обрезка модели, чтобы уменьшить ее размер и вычислительные требования. Такая оптимизация крайне важна для эффективного запуска моделей на ограниченных по ресурсам пограничных устройствах, которые часто имеют ограниченную вычислительную мощность (CPU/GPU), память и время автономной работы. Затем оптимизированная модель разворачивается на пограничном устройстве с помощью таких фреймворков, как TensorFlow Lite, PyTorch Mobile, ONNX Runtime, или специализированных SDK, например OpenVINO отIntel. Затем устройство может выполнять выводы в реальном времени, используя свои локальные датчики (например, камеры, микрофоны), чтобы обрабатывать данные и генерировать выводы или действия, не нуждаясь в постоянном подключении к интернету. Управление этими развертываниями может быть упрощено с помощью таких платформ, как Ultralytics HUB.

Краевой ИИ против облачного ИИ

Основное различие заключается в том, где происходят вычисления ИИ. Облачный ИИ обрабатывает данные на централизованных серверах, предлагая огромные вычислительные ресурсы, подходящие для сложных моделей и масштабных обучающих данных. Однако он вносит задержку из-за передачи данных и требует надежного интернет-соединения. Edge AI, наоборот, обрабатывает данные локально на устройстве. Это минимизирует задержки, повышает конфиденциальность данных, так как конфиденциальной информации не нужно покидать устройство, и позволяет работать в автономном режиме или в среде с низкой пропускной способностью. Компромисс заключается в том, что пограничные устройства имеют ограниченные ресурсы, что ограничивает сложность развертываемых моделей. Подробнее о Edge AI vs Cloud AI.

Взаимоотношения с Edge Computing

Edge AI - это специфическое приложение в более широкой области пограничных вычислений. Под пограничными вычислениями понимается общая парадигма переноса вычислительных задач из централизованных центров обработки данных на "край" сети, ближе к пользователям и источникам данных. Edge AI конкретно применяет эту концепцию к рабочим нагрузкам AI и ML, обеспечивая интеллектуальную обработку непосредственно на пограничных устройствах. Хотя пограничные вычисления могут включать в себя различные типы обработки, Edge AI фокусируется на развертывании и запуске моделей ИИ локально. Подробнее о пограничных вычислениях ты можешь узнать здесь.

Преимущества краевого искусственного интеллекта

  • Низкая задержка: Обеспечивает практически мгновенные ответы, что очень важно для таких приложений, как автономные транспортные средства и системы управления в реальном времени.
  • Повышенная конфиденциальность и безопасность: Локальная обработка данных снижает риск, связанный с передачей конфиденциальной информации по сетям. Ultralytics ставит во главу угла ответственный ИИ.
  • Повышенная надежность: Приложения могут надежно работать даже при нестабильном интернет-соединении или его отсутствии.
  • Эффективность использования полосы пропускания: Значительно уменьшает количество данных, которые нужно отправлять в облако, снижая затраты на пропускную способность.
  • Принятие решений в режиме реального времени: Способствует немедленным действиям на основе анализа локальных данных, что очень важно для динамичных сред. Это ключевой момент для создания ИИ в реальном времени.

Применение и примеры

Edge AI трансформирует множество отраслей, особенно в сфере компьютерного зрения (КВ). Увеличение спроса отражается в растущем размере рынка Edge AI.

  1. Умные камеры безопасности: Камеры, оснащенные такими моделями, как Ultralytics YOLO11 могут выполнять обнаружение объектов на устройстве, чтобы идентифицировать людей, транспортные средства или конкретные события в режиме реального времени без постоянной передачи видео в облако. Это позволяет быстрее оповещать о происходящем и снижает опасения по поводу конфиденциальности. Узнай, как искусственный интеллект улучшает камеры безопасности.
  2. Автономные системы: Самоуправляемые автомобили и беспилотники в значительной степени полагаются на Edge AI для локальной обработки данных датчиков (камер, LiDAR) для мгновенной навигации, обхода препятствий и принятия решений по управлению, что крайне важно для безопасности. Для этого часто используются такие платформы, как NVIDIA Jetson.
  3. Промышленная автоматизация: На производстве Edge AI позволяет в реальном времени проверять качество на производственных линиях, предупреждать о предиктивном обслуживании машин и автоматизировать роботов, анализируя данные датчиков прямо на производстве.
  4. Здравоохранение: Носимые устройства и прикроватные мониторы используют Edge AI для мониторинга здоровья пациента в реальном времени, обнаружения падений(оценка позы) и предварительного анализа медицинских изображений перед привлечением специалистов.
  5. Умная розничная торговля: Edge AI позволяет использовать такие приложения, как автоматизированные кассовые системы, управление запасами в реальном времени и анализ поведения покупателей непосредственно в магазинах.

Проблемы краевого искусственного интеллекта

Несмотря на свои преимущества, Edge AI сталкивается с такими проблемами, как ограниченность вычислительных ресурсов(влияние вычислительной мощности) пограничных устройств, необходимость в высокооптимизированных моделях(например, эффективность YOLOv9), управление развертыванием и обновлением моделей на многочисленных распределенных устройствах (часто с помощью инструментов вроде Docker), а также обеспечение производительности моделей в различных реальных условиях. Специализированное оборудование вроде Google Edge TPU и датчики вроде Sony IMX500 помогают устранить некоторые из этих аппаратных ограничений. Такие фреймворки, как NVIDIA TensorRT также помогают в оптимизации.

Edge AI представляет собой значительный сдвиг в способах предоставления возможностей ИИ, перемещая интеллект из централизованных облаков на локальные устройства. Это позволяет создать новое поколение отзывчивых, частных и надежных приложений ИИ, которые смогут эффективно работать на границе сети, оказывая влияние на все - от бытовой электроники до критически важных промышленных систем.

Читать полностью