CNN-Wechsel in Millisekunden

Die speziell für kompatible Netzarchitekturen entwickelte Interpreter-Anwendung IDS NXT ferry übernimmt die Konvertierung von vorhandenen bereits trainierten CNNs für die Verwendung auf der Embedded-Vision-Plattform. Anwender können damit eigene neuronalen Netze in der NXT Inferenzkamera für unterschiedliche Aufgaben bereitstellen, die sich damit neben der Erzeugung von Bilddaten auch direkt um die Analyse und Auswertung der Daten kümmert. Die Bestimmung des Informationsgehalts und damit eine Datenreduzierung findet also bereits dezentral in der Kamera statt, wodurch sich Bandbreitenengpässe in der Übertragung vermeiden lassen. Damit werden direkte Prozessdaten verfügbar, welche die Automatisierung und das Verarbeitungstempo von Prozessen der industriellen Fertigung nachhaltig vorantreiben. Durch die FPGA-basierte Beschleunigung der künstlichen Intelligenz sind Inferenzzeiten von wenigen Millisekunden mit verbreiteten CNN-Architekturen möglich. Kameras der NXT Plattform können damit, was Genauigkeit und Geschwindigkeit der Ergebnisse angeht, mit modernen Desktop CPUs Schritt halten – bei gleichzeitig deutlich geringerem Platz- und Energieverbrauch. Durch die Wiederprogrammierbarkeit des CNN-Beschleunigers ergeben sich zusätzlich Vorteile, was Zukunftssicherheit, geringe wiederkehrende Kosten und Time-to-Market betrifft. Die KI-Technik schreitet so rasant voran, dass monatlich neue Frameworks und Architekturen dazukommen. Diese können vom Hersteller per Software implementiert werden, ohne die Hardwareplattform zu ändern und Anwender müssen folglich keine neue Hardware anschaffen. Durch die schnelle Neukonfiguration des dedizierten Prozessors kann außerdem zur Laufzeit in wenigen Millisekunden zwischen mehreren geladenen CNNs umgeschaltet werden. Das ermöglicht die sequentielle Durchführung unterschiedlicher Klassifizierungen mit denselben Bilddaten innerhalb einer Vision App.

Ausblick

Maschinelle Objekterkennung und -klassifizierung sind zwei der wichtigsten neuen Fähigkeiten, welche die industrielle Automatisierung – aber auch viele Anwendungen in anderen Märkten – weiterbringen wird. Die flexible Anpassungsfähigkeit der NXT Plattform vereinfacht deren Integration in ein bestehendes System und die Anpassung an die jeweiligen Märkte. Mit dem neuen KI-basierten Embedded-System ausgestattet, kann der Anwender seine eigenen neuronalen Netze bequem in der Inferenzkamera für unterschiedliche Aufgaben bereitstellen. Für eine vollständig autonome, PC-unabhängige Arbeitsweise im Industrieumfeld werden Modellvarianten der Industriekameras auch mit Industrieprotokollen wie Profinet oder OPC UA verfügbar sein.