آینده در گرو Embedded AI
مسیر شغلی برای مهندسان، برنامه نویسان و نوآوران
قبل از صحبت در مورد Embedded AI باید بدانیم در دنیای امروز که هوش مصنوعی یه صورت محوری مورد استفاده قرار می‌گیرد، مطالب زیادی در مورد چت‌بات‌ها، موتورهای پیشنهاد و ابزارهای ابری می‌شنویم که همه اینها بخشی از چیزی هستند که ما سیستم‌های هوش مصنوعی سنتی می‌نامیم که به زیرساخت‌های عظیم و منابع محاسباتی قدرتمند میزبانی شده در فضای ابری متکی هستند. اما یک جایگزین جدید و نوظهور به نام Embedded AI وجود دارد که برای برنامه‌های کاربردی، سریع‌تر، کم‌حجم‌تر و هوشمندتر است.
هوش مصنوعی سنتی چیست؟
هوش مصنوعی سنتی به هوش مصنوعی با کارایی بالا اشاره دارد که روی سرورهای قدرتمند – معمولاً در مراکز داده ابری – اجرا می‌شود. این سیستم‌ها برای تجزیه و تحلیل کلان‌داده، ایجاد بینش و تقویت راه‌حل‌های سازمانی در مقیاس بزرگ عالی هستند. در تصویر زیر ویژگی‌های این نوع از هوش مصنوعی گردآوری شده است.
هوش مصنوعی سنتی، اگرچه قدرتمند است، اما محدودیت‌هایی برای برنامه‌های بلادرنگ، آفلاین یا برنامه‌هایی که مصرف برق کمی دارند، دارد. اینجاست که Embedded AI وارد عمل می‌شود.
نمونه‌هایی از کاربرد هوش مصنوعی سنتی
دستیارهای مجازی مانند سیری، الکسا یا دستیار گوگل
موتورهای جستجو و سیستم‌های پیشنهاددهنده (مانند یوتیوب، نتفلیکس)
سیستم‌های تشخیص کلاهبرداری مورد استفاده توسط بانک‌ها
تشخیص بیماری ها در پزشکی
EMBEDDED AI چیست؟
ترکیبی از الکترونیک، نرم‌افزار و هوش مصنوعی است که بر روی سخت‌افزارهای کوچک و با منابع محدود مانند میکروکنترلرها اجرا می‌شود. برخلاف سیستم‌های هوش مصنوعی سنتی که برای پردازش به سرورهای ابری وابسته هستند، Embedded AI، هوش محلی را فعال می‌کند – به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد بدون دسترسی به اینترنت یا فضای ابری فکر کنند، یاد بگیرند و عمل کنند.
کاربردها
دوربین‌ها و لوازم خانگی هوشمند: تشخیص چهره، کنترل صوتی و پیشنهادهای شخصی‌سازی‌شده.
پوشیدنی‌ها و مانیتورهای سلامت: ردیابی علائم حیاتی سلامت، تشخیص زمین خوردن و نظارت بر الگوهای خواب.
اتوماسیون صنعتی: نگهداری پیش‌بینی‌شده، بررسی کیفیت و اندازه‌گیری هوشمند انرژی.
وسایل نقلیه هوشمند و ADAS: دستیار لاین، تشخیص برخورد و دوربین‌های داشبورد مجهز به هوش مصنوعی.
پهپادها و نظارت: نقشه‌برداری هوشمند.
خانه‌های هوشمند و اینترنت اشیا: سیستم‌های امنیتی هوش مصنوعی، بهینه‌سازی انرژی و تشخیص نشت.
فناوری کشاورزی: آبیاری هوشمند، تشخیص بیماری در محصولات کشاورزی و نظارت خودکار.
خرده‌فروشی: ربات‌های فروش هوشمند، تشخیص تقلب و ردیابی موجودی.
چرا به Embedded AI نیاز داریم؟
Embedded AI مشکلات هوش مصنوعی سنتی را در وجه‌های مختلف رفع می‌کند:
ساختار Embedded AI شامل چه بخش‌هایی می‌باشد؟
۱) بخش نرم‌افزار:
– زبان برنامه نویسی سی، سی شارپ، پایتون برای توسعه سیستم‌های عمومی.
– ابزارهای توسعه مانند STM32CubeIDE و Arduino IDE.
– گیت و گیت‌هاب برای مدیریت پروژه‌های مشارکتی.
۲) بخش الکترونیک:
– میکروکنترلرهایی چون STM32 و ESP32.
– حسگرها و محرک‌ها برای ارتباط با ورودی ها و خروجی ها در واقعیت.
– پروتکل‌های ارتباطی I2C، SPI، UART برای ادغام سخت‌افزاری.
۳) بخش AI:
– TinyML / امکان یادگیری ماشینی را روی میکروکنترلرها با حداقل منابع فراهم می‌کند.
– TensorFlow Lite / برای میکروکنترلرها که محیط اجرای سبک یادگیری ماشین برای دستگاه‌های محدود می‌باشد.
– STM32Cube.AI / مدل‌های شبکه عصبی را به کد بهینه تبدیل می‌کند.
در واقع EMBEDDED AI جایی است که نرم‌افزار با الکترونیک و هوش مصنوعی تلاقی می‌کند. جدول زیر مزیت های نسبی EMBEDDED AI در مقابل نسل‌های گذشته به دقت بررسی شده است.
فرصت‌های شغلی
اگر دانشجو یا یک متخصص با اشتیاق به کدنویسی و سخت‌افزار هستید، Embedded AI یک مسیر شغلی متحول‌کننده است. دلایل آن به شرح زیر است:
۱) مهارت‌های ارزشمند: شما هم بر سیستم‌های تعبیه‌شده سطح پایین (مثل STM32، C) و هم بر هوش مصنوعی سطح بالا (مثل ML، TinyML) تسلط خواهید یافت.
۲) تقاضای بالای صنعت:
– دستگاه‌های اینترنت اشیا (خانه‌های هوشمند، شهرهای هوشمند)
– خودرو (ADAS، خودروهای برقی)
– بهداشت و درمان
– کشاورزی (پهپادهای مجهز به هوش مصنوعی)
۳) نقش‌های بین حوزه‌ای:
– مهندس هوش مصنوعی/یادگیری ماشین
– توسعه‌دهنده سیستم‌عامل
– مهندس رباتیک
– طراح محصول اینترنت اشیا هوش مصنوعی
نتیجه گیری
Embedded AI فقط آینده نیست، بلکه اکنونِ راه‌حل‌های هوشمند، مقیاس‌پذیر و کارآمد هوش مصنوعی است. چه مهندس باشید، چه کدنویس یا علاقه‌مند به هوش مصنوعی، این مسیری است که سخت‌افزار با هوش تلاقی می‌کند و مشاغل را متحول می‌کند.
اگر در مورد ساختن آینده‌ای در فناوری جدی هستید، با Embedded AI شروع کنید. برای آشنایی بیشتر با سیستم‌های نهفته می‌توانید به نیرابلاگ مراجعه نمایید.
