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TinyOL:微控制器上具备在线学习的 TinyML

机器学习 2021-04-13 v3 分布式、并行与集群计算 系统与控制 系统与控制

摘要

微型机器学习(TinyML)是一个快速发展的研究领域,致力于让深度学习中所有普遍存在的微控制器(MCUs)普及化。受功耗、内存和计算限制的约束,TinyML 在过去几年中取得了显著进展。然而,当前的 TinyML 解决方案基于批处理/离线设置,仅支持神经网络在 MCU 上的推理。神经网络首先使用大量预收集数据在强大机器上训练,然后烧录到 MCU 中。这导致模型静态化,难以适应新数据,也无法针对不同场景调整,阻碍了物联网(IoT)的灵活性。为解决这些问题,我们提出了一种称为 TinyOL(具备在线学习的 TinyML)的新系统,它支持在流式数据上进行增量式的设备端训练。TinyOL 基于在线学习的概念,适用于受限的 IoT 设备。我们在有监督和无监督设置下使用自编码器神经网络对 TinyOL 进行了实验。最后,我们报告了所提方案的性能并展示了其有效性与可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.08295,
  title  = {TinyOL: TinyML with Online-Learning on Microcontrollers},
  author = {Haoyu Ren and Darko Anicic and Thomas Runkler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08295},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted by The International Joint Conference on Neural Network (IJCNN) 2021