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DeepPicarMicro:将TinyML应用于自主信息物理系统

机器学习 2022-08-25 v1

摘要

在微小的微控制器单元(MCU)上运行深度神经网络(DNN)颇具挑战性,因其计算、内存与存储容量均受限。幸运的是,近期MCU硬件与机器学习软件框架的进步使得在现代化MCU上运行相当复杂的神经网络成为可能,由此催生了被广泛称为TinyML的新研究领域。然而,鲜有研究展示TinyML在信息物理系统(CPS)中的应用潜力。本文中,我们提出DeepPicarMicro,一个在Raspberry Pi Pico MCU上运行卷积神经网络(CNN)的小型自动驾驶RC车测试床。我们应用最先进的DNN优化,成功将曾用于驱动NVIDIA真实自动驾驶汽车的知名PilotNet CNN架构适配于该MCU。我们应用最先进的网络架构搜索(NAS)方法,寻找可端到端实时有效控车的进一步优化网络。通过广泛的系统性实验评估,我们观察到系统的准确率、延迟与控制性能之间存在有趣关系。据此,我们提出了一种联合优化策略,在网络架构搜索过程中同时考虑AI赋能的CPS模型的准确率与延迟。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.11212,
  title  = {DeepPicarMicro: Applying TinyML to Autonomous Cyber Physical Systems},
  author = {Michael Bechtel and QiTao Weng and Heechul Yun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11212},
  year   = {2022}
}

备注

RTCSA 2022