Der MAX78000 ist ein neuartiger KI-Mikrocontroller mit einem integrierten Beschleuniger für neuronale Netzwerken. Inwiefern ist es wichtig bei KI auf einheitliche Standards zu setzen und gibt es diese Überhaupt schon?
Hier muss man zwischen Entwicklungsstandards und der Hardware unterscheiden. Da der CNN-Beschleuniger des MAX78000 in dieser Form derzeit am Markt einmalig ist hat sich an dieser Stelle noch kein Standard gebildet. Allerdings verwenden Entwickler neuronaler Netze sowohl für die Modellierung als auch für das Training standardisierte Werkzeuge wie Pytorch oder Keras. Die Abläufe innerhalb der Entwicklung sind bei allen Ansätzen (MAX78000, FPGA, MCU oder Cloud-AI) gleich. Die Hersteller der KI-Lösungen stellen den Entwicklern lediglich Hardwareabstraktionen zur Verfügung, die die unterschiedliche Hardware berücksichtigen.
Wie unterstützt der von Analog Devices vorgestellte Baustein MAX78000 die Ingenieure beim Kreieren Hardware-
gestützter KI-Lösungen?
Der MAX78000 enthält einen CNN-Beschleuniger. Daher ist dieser auf die Durchführung von CNN-Inferenzen spezialisiert. KI-Applikationen wurden bisher ausschließlich entweder in der Cloud oder mit stromhungrigen FPGAs oder GPUs realisiert. Sehr oft sind aber stromsparende Lösungen mit einer geringen Latenz notwendig, um auf Ereignisse zu reagieren. Insofern ermöglicht der MAX78000 den Kunden die Entwicklung von Applikationen, die vormals nicht realisierbar waren.
In welchen Anwendungen kann der MAX78000-Baustein seine Stärken optimal ausspielen?
Neuronale Netze – insbesondere CNNs (Convolutional Neuronal Networks) – sind heutzutage in sehr vielen Applikationen zu finden. CNNs sind spezialisiert, um Muster in komplexen Daten zu finden. Die Stärken des MAX78000 liegen im Vergleich zu bisherigen Lösungen in der Tatsache, dass KI-Inferenzen direkt an dem Ort durchgeführt werden, an dem die Daten entstehen (also zum Beispiel eine Kamera oder ein anderer Sensor). Dies geschieht extrem schnell (wenige ms/Inferenz) und mit einer nur sehr geringen Energie pro Inferenz
(mJ/Inferenz). Konventionelle Lösungen bieten zwar die Möglichkeit wesentlich komplexere Netzwerke zu modellieren und zu betreiben. Allerdings zu sehr hohen Energiebilanzen (Nvidia, FPGA und so weiter) oder mit einer hohen Latenzzeit (Cloud-KI). Applikationen, die abseits von Internet und dem
Stromnetz betrieben werden müssen, waren bis dato nicht oder nur sehr
eingeschränkt möglich. Dies ändert sich mit dem MAX78000.
Inwiefern prägt beziehungsweise unterstützt die KI bereits unsere technologiegetriebene Welt, heute und zukünftig?
Die Nutzung maschinellen Lernens (künstliche Intelligenz wäre hier vermutlich viel zu weit gegriffen) findet im heutigem Alltag bereits überall statt und hat die Art und Weise wie Menschen mit Technologie umgehen drastisch verändert. Dies können einfache Applikationen beziehungsweise Hilfswerkzeuge sein, wie zum Beispiel die Spracherkennung unserer Smartphones („Hallo Google“ und so weiter) oder die visuelle Erkennung von Rauch in Waldbranddetektoren. Aber auch sehr komplexe Aufgabenstellungen wie das autonome Fahren oder die letztes Jahr in den Medien erschienene KI-Instanz Lambda als „intelligente Chatbot“ verändern unseren Alltag. Überall dort wo eine lineare, Algorithmus basierte Programmierung an Ihre Grenzen kommt, können Applikationen vielfach mit den Werkzeugen der KI realisiert werden.
Lesen Sie hier mehr dazu in unsere dreiteiligen Titelreportage.
