تعاونت Ultralytics وSTMicroelectronics لنشر نماذج YOLO بكفاءة على وحدات تحكم دقيقة منخفضة الطاقة وتحقيق استدلال دقيق وآني على الحافة.
مع تزايد اعتماد الذكاء الاصطناعي في مختلف الصناعات، يتزايد الطلب على حلول عالية الأداء ومنخفضة الطاقة قادرة على تنفيذ الاستدلال الآني على الحافة. ولتلبية هذه الحاجة التقنية، طرحت STMicroelectronics وحدة التحكم الدقيقة STM32N6، التي تتميز بوحدة معالجة عصبية (NPU) مدمجة مصممة لأحمال عمل الذكاء الاصطناعي المضمن.
من خلال تشغيل نماذج Ultralytics YOLO على STM32N6، أثبتت STMicroelectronics إمكانية تحقيق رؤية حاسوبية دقيقة وفعّالة مدعومة بالذكاء الاصطناعي على وحدات التحكم الدقيقة، مما يفتح فرصًا جديدة للذكاء القابل للتوسع على الجهاز في قطاعات مثل المدن الذكية والرعاية الصحية والإلكترونيات الاستهلاكية.
استكشاف الرؤية الحاسوبية المدعومة بالذكاء الاصطناعي للأجهزة منخفضة الطاقة على الحافة#
تُعد STMicroelectronics شركة رائدة عالميًا في تكنولوجيا أشباه الموصلات، إذ تضم أكثر من 50,000 موظف وتخدم أكثر من 200,000 عميل حول العالم. وهي تصمم وتصنع شرائح تتيح تطبيقات تمتد من المركبات الكهربائية والمعدات الصناعية إلى أجهزة المنزل الذكي والإلكترونيات الاستهلاكية.
مع توجه مزيد من الصناعات إلى الذكاء الاصطناعي لجعل الأجهزة أكثر ذكاءً واستجابة، ركزت STMicroelectronics على توفير هذه الإمكانات مباشرةً على الحافة. فعلى سبيل المثال، تستطيع وحدة التحكم الدقيقة STM32N6، وهي شريحة قوية وموفرة للطاقة، تنفيذ مهام الذكاء الاصطناعي على الجهاز مثل الرؤية الحاسوبية.
لمساعدة المطورين على إنشاء تطبيقات الرؤية المضمنة على STM32N6، بحثت STMicroelectronics عن نماذج مرنة وعالية الأداء يمكن تشغيلها بكفاءة على وحدة تحكم دقيقة. واتضح أن نماذج Ultralytics YOLO مناسبة للغاية، إذ توفر مزيجًا موثوقًا من السرعة والدقة وسهولة التكامل.
قيود تمكين الأنظمة المضمنة المدعومة بالذكاء الاصطناعي#
قبل أن يحظى مفهوم الذكاء الاصطناعي على الحافة بقبول واسع، كانت نماذج الرؤية الحاسوبية تُطوَّر عادةً للعمل على أنظمة كبيرة ومركزية مثل خوادم السحابة أو وحدات معالجة الرسومات (GPUs). وفرت هذه المنصات قدرات الحوسبة اللازمة لتدريب النماذج الكبيرة ونشرها، لكنها فرضت أيضًا قيودًا مثل ارتفاع استهلاك الطاقة، والاعتماد على الشبكة، وزمن الاستجابة، وزيادة التكاليف التشغيلية.
مع تزايد الاهتمام بتنفيذ التطبيقات الآنية الأكثر ذكاءً في صناعات مثل الرعاية الصحية والإلكترونيات الاستهلاكية والمدن الذكية، أصبح من الواضح أن نقل معالجة الذكاء الاصطناعي إلى مكان أقرب إلى مصدر توليد البيانات، أي إلى الجهاز نفسه، يمثل ضرورة تقنية وفرصة استراتيجية في آنٍ واحد.
ومع ذلك، قد يكون تشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي على وحدات التحكم الدقيقة منخفضة الطاقة أمرًا صعبًا. فعادةً ما تتمتع هذه الأجهزة بذاكرة وقدرة حوسبة وسعة طاقة محدودة، مما يجعل نشر نماذج الرؤية المعقدة صعبًا من دون المساس بالأداء أو الدقة.
احتاجت STMicroelectronics إلى تحديد مجموعة من النماذج متعددة الاستخدامات بما يكفي لتوفير إمكانات موثوقة وآنية للرؤية الحاسوبية على وحدة التحكم الدقيقة STM32N6، من دون مطالبة المطورين بتبسيط نماذجهم أو مسارات عملهم بشكل جذري. وكان هدفها توفير ذكاء اصطناعي ذي قيمة على الجهاز مع الالتزام بالقيود الصارمة للأنظمة المضمنة.
تبسيط نشر نماذج YOLO على وحدات التحكم الدقيقة#
لتمكين الذكاء الاصطناعي المتقدم على الأجهزة المضمنة منخفضة الطاقة، طرحت STMicroelectronics وحدة التحكم الدقيقة STM32N6 عالية الأداء والمجهزة بمسرّع Neural-ART Accelerator™. وهي وحدة معالجة عصبية (NPU) مطوَّرة داخليًا ومصممة خصيصًا لأحمال عمل الذكاء الاصطناعي على الحافة. وتتيح هذه التقنية للمطورين تشغيل عمليات استدلال الذكاء الاصطناعي مباشرةً على الجهاز، مما يقلل الاعتماد على الحوسبة السحابية ويحسن السرعة والاستجابة وكفاءة الطاقة.
تعاونت STMicroelectronics مع Ultralytics لتقييم إمكانات STM32N6 واستعراضها من خلال تشغيل نماذج Ultralytics YOLO على وحدة التحكم الدقيقة. وتتميز نماذج Ultralytics YOLO بتوازنها بين السرعة والدقة، مما يجعلها مناسبة تمامًا للبيئات المقيدة بالموارد وعمليات النشر المضمنة.
الشكل 1. مثال على تشغيل نموذج Ultralytics YOLO على STM32N6.
من خلال تشغيل إصدارات متنوعة من نماذج YOLO مباشرةً على STM32N6، تمكنت STMicroelectronics من عرض مجموعة من حالات استخدام الرؤية الحاسوبية المدعومة بالذكاء الاصطناعي، مثل اكتشاف الكائنات والتصنيف والتتبع، وكل ذلك ضمن حدود الطاقة والذاكرة لوحدة تحكم دقيقة. ويوفر هذا التعاون للمطورين خيارًا موثوقًا لنشر أنظمة مضمنة آنية ومدعومة بالذكاء الاصطناعي باستخدام نماذج رؤية قابلة للتوسع وجاهزة للإنتاج.
لماذا اختيار نماذج Ultralytics YOLO؟#
وفرت نماذج Ultralytics YOLO لشركة STMicroelectronics المزيج المناسب من الدقة والكفاءة وتعدد الاستخدامات اللازم للأنظمة المضمنة المدعومة بالذكاء الاصطناعي. فهذه النماذج خفيفة بما يكفي لتعمل على وحدات تحكم دقيقة منخفضة الطاقة مثل STM32N6، وقوية بما يكفي لتقديم أداء آني في اكتشاف الكائنات وتقسيم المثيلات.
فعلى سبيل المثال، عند تشغيل نموذج Ultralytics YOLOv8n بدقة 256 × 256 على STM32N6، بلغ النظام 34 إطارًا في الثانية، واستغرقت كل عملية استدلال نحو 29 مللي ثانية. وأظهرت قياسات الطاقة أنه استهلك 9.4 ملي جول لكل عملية استدلال فقط، مما يجعله مناسبًا تمامًا لمهام الرؤية الآنية على الأجهزة منخفضة الطاقة.
ومع دعم إصدارات متعددة من نماذج YOLO، يتمتع المطورون بالمرونة اللازمة للضبط الدقيق بهدف تحقيق السرعة أو الحجم أو الدقة، بحسب قيود تطبيقاتهم. وقد جعلت البنية سهلة التكامل، إلى جانب الدعم القوي من المجتمع والوثائق، من Ultralytics YOLO خيارًا طبيعيًا لهدف STMicroelectronics المتمثل في تسريع اعتماد الرؤية الحاسوبية المدعومة بالذكاء الاصطناعي عبر مجموعة واسعة من حالات الاستخدام المضمنة.
من خلال ترخيص Ultralytics Enterprise، تتيح STMicroelectronics للعملاء الوصول إلى المجموعة الكاملة من نماذج YOLO للاختبار والتطوير الداخليين. أما بالنسبة إلى أي نشر تجاري، فيلزم العملاء بطلب ترخيصهم التجاري الخاص مباشرةً من Ultralytics عبر نموذج الترخيص. ويضمن ذلك الامتثال ويدعم مسارًا قابلًا للتوسع نحو حلول رؤية حاسوبية مدعومة بالذكاء الاصطناعي وجاهزة للإنتاج.
من المدن الذكية إلى الرعاية الصحية: الذكاء الاصطناعي القابل للتوسع على الحافة في الواقع العملي#
أتاحت إمكانية تشغيل نماذج Ultralytics YOLO مباشرةً على وحدة التحكم الدقيقة STM32N6 مجموعة واسعة من تطبيقات الرؤية الحاسوبية المدعومة بالذكاء الاصطناعي لشركة STMicroelectronics ومنظومة مطوريها. ومن خلال توفير استدلال سريع ودقيق على الجهاز من دون الاعتماد على المعالجة الخارجية أو الاتصال بالسحابة، يتيح هذا الحل نشر ميزات ذكية في أنظمة مدمجة منخفضة الطاقة وصغيرة الحجم.
يستكشف العملاء حالات استخدام في قطاعات مثل اكتشاف المشاة والمركبات آنيًا ضمن البنية التحتية للمدن الذكية، وفحوصات السلامة وضبط الجودة على الجهاز في الأتمتة الصناعية، والتشخيص بمساعدة الذكاء الاصطناعي في أدوات الرعاية الصحية المحمولة. وبالمثل، تتيح نماذج YOLO في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية ميزات سريعة الاستجابة مثل اكتشاف الوجود والتعرف على الإيماءات وتتبع الكائنات، وكل ذلك ضمن قيود الأداء للأجهزة التي تعمل بالبطاريات.
بناء حلول الرؤية الحاسوبية المدعومة بالذكاء الاصطناعي للغد اليوم#
مع استمرار تطور الذكاء الاصطناعي، تركز STMicroelectronics على تسهيل توفير حلول قوية وفعّالة لأجهزة الحافة. ومن خلال العمل الوثيق مع شركاء مثل Ultralytics، تساعد المطورين على البدء بسرعة أكبر باستخدام نماذج وأدوات وموارد متوافقة مع STM32 وجاهزة للاستخدام.
اتخذ الخطوة التالية في ابتكار الذكاء الاصطناعي على الحافة. تفضل بزيارة مستودع GitHub لاكتشاف كيفية إحداث نماذج Ultralytics YOLO تحول في الرؤية المضمنة. استكشف تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية والرؤية الحاسوبية في قطاع التجزئة، واطّلع على خيارات الترخيص اليوم!
