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ソニーのディープラーニングツールで簡単エッジコンピューティング
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Ryohei Kamiya
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第18回 Machine Learning 15minutes! の発表資料です。
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ソニーのディープラーニングツールで簡単エッジコンピューティング
1.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 1 ソニーのディープラーニングツールで 簡単エッジコンピューティング 神谷亮平 2017.11.25 第18回 Machine Learning 15minutes!
2.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 2 • 自己紹介 • Neural Network Console • エッジコンピューティング • 顔認識IoTシステム • デモ 発表内容
3.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 3 自己紹介 ▼開発経験 ・アルゴリズム/ライブラリ開発(C / C++、Python) ・組み込みソフトウェア開発(C) ・WEBアプリケーション開発(Java、 PHP 、JavaScript、 Python、Go) ・Windowsデスクトップアプリケーション開発(C#) 株式会社LABBIZ 代表取締役 ソフトウェアエンジニア 「 THE STAGE .tech 」を企画・運営 ▼略歴 時計メーカー研究開発職 ⇒ データ分析会社新規事業開発職 ⇒ IoTスタートアップ研究開発職 ⇒ 創業 神谷 亮平 ▼その他 AI Code Hackers(人工知能のコードをハックする会)主催者
4.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 4 人工知能のコードを読んでハックして遊ぶ! 目 的 • 人工知能(パターン認識/機械学習)のソースコードの解読方法を学び、共有する • プログラムの改良や新しい応用を検討する • 知的好奇心/探究心を追求して楽しむ 題 材 • ソニーのNeural Network Libraries / Neural Network Console
5.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 5 Neural Network Console
6.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 6 • Neural Network Consoleとは? • Sonyのニューラルネットワーク設計・学習・評価ツール • Windows版とクラウド版がある • 特徴 • Neural Network Libraries(C++ / python)を使用 • ドラッグ&ドロップでニューラルネットワークを設計 • パラメータを自動で探索 • ニューラルネットワークを学習・評価可能 • 学習・評価の履歴を管理 Neural Network Console
7.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 7 Neural Network Console – 使い方 ▼設計 ▼学習 ▼評価 とにかく簡単!
8.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 8 コードも出力できる pythonコード 出力
9.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 9 エッジコンピューティング
10.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 10 IoTの課題 クラウドネットワーク センシング デバイス群 大量のデータのやりとり 【課題】 ・通信データ量が大量 => 通信コストの増大 => ストレージコストの増大 => IoT機器の処理遅延(クラウド側の処理待ち)
11.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 11 エッジコンピューティング クラウドネットワーク センシング デバイス群 少量のデータのやりとり エッジ デバイス 【特徴】 ・エッジデバイス上の処理で通信データ量を削減 => 通信コスト低減 => ストレージコスト低減 => IoT機器の処理スピードUP
12.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 12 • センサデータ取得(動画像/音声/振動/温度/湿度/電流/電圧/……) • センサデータ加工(フィルタリング/特徴量生成/統計量計算/……) • 判定・推論(パターン認識/異常検知/障害予測/……) • アクション(データ通信/アクチュエータ制御/……) エッジデバイス上の処理 ここに機械学習
13.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 13 • Neural Network Librariesのエッジデバイス(組み込み機器)に 優しい特徴 • C++のみで推論実行可能。Pythonが使えない環境でも使える。 • 開発を楽にする特徴 • C++のプログラムからNeural Network Consoleで学習したモデルを読み込み可能。 • 応用例 Neural Network Libraries on the Edge 犬型ロボット aibo※3 スマートイヤホン Xperia Ear※2 デジタルペーパー DPT-RP1※1 ▼画像引用元 ※1.http://www.sony.jp/digital-paper/products/DPT-RP1/ ※2.http://www.sonymobile.co.jp/product/smartproducts/xea10/ ※3.https://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/201711/17-105/
14.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 14 Neural Network Consoleと Raspberry Pi3 と AWS IoT で 顔認識IoT
15.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 15 • システム構成 • Raspberry Pi3 + USBカメラ • Neural Network Consoleで学習した顔認識モデル • Neural Network Librariesを使うC++プログラム • AWS IoT 顔認識IoTシステム概要 Kamiya AWS IoT E-mail通知 Kamiyaを認識したらEmailで通知する Kamiya Recognizer Raspberry Pi3
16.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 16 • データセット • 10人の顔画像(正面画像) • 学習用は1人あたり10枚 • バリデーション用は1人あたり4枚 • 顔検出にはOpenCVのHaar Cascadesを使用 • 各画像の縦横サイズは150px×150px • 各画像のチャンネル数は1(グレー画像) • 学習するモデル • Convolution層が6層のNeural Network 顔認識モデル
17.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 17 Neural Network Consoleで学習 学習ボタンを押して学習開始 学習結果画面
18.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 18 ネットワーク構造自動探索 自動探索機能ON 探索結果画面 (Trade-off Graph) 探索方式・目的関数設定 Global Config画面
19.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 19 • クラウド版 • 学習を実行した後、TRAININGタブの左カラムの学習結果を右クリックし、 「Download」を選択する。 • result.nnpというファイルがダウンロードされる。 • Windows版 • 学習を実行した後、TRAININGタブの左カラムの学習結果を右クリックし、 「Open Result Location」を選択する。 • 学習結果ファイルの保存先フォルダが開く。 • net.nntxtとparameters.h5をzip圧縮して拡張子を.nnpに変更すると、result.nnp を作成できる。 学習結果ファイル
20.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 20
21.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 21 実演ムービー ◇Kamiya Recognizer◇ 神谷の顔を認識したらメールで通知するシステム。 顔認識用モデルとプログラムをRaspberry Pi3に搭載。 顔認識モデルはNeural Network Consoleで作成。 プログラムにはNeural Network LibrariesとOpenCVとAWS IoT SDKを使用。
22.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 22 • Neural Network ConsoleはGUI操作で簡単に ニューラルネットワークを設計・評価できる。 • Neural Network LibrariesはC++のみで書か れており、組み込み機器上でも動かし易い。 • IoT、エッジコンピューティングと相性が良い。 まとめ
23.
Copyright © LABBIZ
Inc. All Rights Reserved. 23 宣伝 12月6日にソニーシティ大崎にて開催。 定員80人に対し応募者数150人超。 第2回目も開催を計画しています。 ぜひご参加ください!
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