Bahnbrechende Innovationen mit FPGAs

Künstliche Intelligenz – so zeigt sich – ist einfach zu nutzbringend, um auf die Cloud beschränkt zu bleiben. Die Nachfrage nach lokaler KI-Verarbeitung steigt, weil intelligente Geräte ihre Intelligenz auch ohne Internetverbindung brauchen. Alle reden über „AI at the Edge“ (verteilte KI), und Terasic macht da keine Ausnahme. Das Thema bildet sogar den Schwerpunkt beim diesjährigen InnovateFPGA-Entwicklungswettbewerb.

Die Vorteile von FPGAs. (Quelle: Terasic)

Teams aus aller Welt reichen derzeit ihre Projektvorschläge ein, um ihre KI-Konzepte zu demonstrieren. Den besten Projekten auf regionaler und globaler Ebene winken Geldpreise und Terasic-Entwicklungskits. Die drei besten Teams aus jeder Region gewinnen zudem eine Reise ins chinesische Tianjin, wo sie beim großen Finale der Internationalen Konferenz für feldprogrammierbare Technik 2019 ihre Projekte vorstellen werden.

Eines der Bewertungskriterien für die Teams ist die Demonstration der drei FPGA-Vorteile von Intel. Dabei handelt es sich um die Vorteile von FPGAs für Prozessorsysteme: Leistungssteigerung, Anpassung an Änderungen und E/A-Erweiterung. Beim Thema KI wird wahrscheinlich die Leistung im Mittelpunkt stehen, weil FPGAs herkömmliche Prozessoren in Bezug auf Matrixoperationen übertreffen, wie sie in neuronalen Netzwerken, bei der maschinellen Bildverarbeitung und ähnlich gelagerten Anwendungen üblich sind.

Der diesjährige Wettbewerb bietet Entwicklern die Wahl zwischen zwei Cyclone-V-SoC-Plattformen von Intel als Basis für ihre innovativen FPGA-Entwürfe. Das DE10-Nano-Kit, Star des letztjährigen Wettbewerbs, kehrt zurück – diesmal in Begleitung des neuen OpenVINO-Starterkits, einer PCIe-Karte mit nahezu der 3-fachen Anzahl an Logikelementen wie beim DE10-Nano. Zudem dürfen die Teilnehmer das Deep-Learning-Toolkit OpenVINO von Intel verwenden, das sich gut mit dem gleichnamigen Starterkit von Terasic kombinieren lässt.

Blockdiagramm des OpenVINO-Starterkits. (Quelle: Terasic)

Die Projekteinreichungen wurden im Juni abgeschlossen und die erste Abstimmungsrunde ist beendet, aber die regionalen Endrunden haben gerade begonnen und laufen vom9. bis zum23. Oktober. Wenn Sie es noch nicht getan haben, können Sie sich auf der Website des Wettbewerbs als Community-Mitglied registrieren. Als registriertes Community-Mitglied können Sie für Ihre Lieblingsprojekte abstimmen und Fragen stellen oder Feedback für die Teilnehmer hinterlassen. Als Dankeschön für diejenigen, die sich aktiv an der Community beteiligen, verlost Terasic in jeder Woche der Abstimmungsrunden zwei DE10-Nano-Kits.

In diesem Jahr wurde eine breite Palette von Projekten eingereicht, die von Verkehrsleitsystemen bis hin zu EEG-Geräten reichten, die Gedanken lesen können. Einige meiner persönlichen Favoriten unter den regionalen Finalisten sind:

(Bildquelle: Innovatefpga.com)

• AS026 - iOwlT: Dieses Projekt wurde von der Schleiereule inspiriert, die mit Hilfe von Geräuschen ihre Beute im Dunkeln aufspüren kann. Anstatt jedoch nach Nahrung zu jagen, will iOwlT die Technik der Schleiereule zur Ortung von Schüssen nutzen. Das derzeitige Ziel ist eine erhöhte Sicherheit in städtischen Gebieten oder an Orten, an denen die Jagd verboten ist. Ein solches System kann auch auf die Ortung anderer Schallquellen verallgemeinert werden.

(Bildquelle: Innovatefpga.com)

• AP053 - EEG-Rollstuhlschnittstelle: Elektrische Rollstühle bieten Mobilität und Unabhängigkeit für Menschen mit körperlichen Einschränkungen, erfordern aber in der Regel den Einsatz einer Hand zur Bedienung. Ziel dieses Projekts ist es, einen Rollstuhl mit Hilfe der menschlichen Gedanken (EEG) zu steuern und Rollstühle für Menschen, die ihre Hände nicht benutzen können, leichter zugänglich zu machen.

(Bildquelle: Innovatefpga.com)

• AP047- Echtzeit-Übersetzung von Gebärdensprache: Wenn Sie an die Übersetzung von Gebärdensprache denken, ist Ihr erster Gedanke vielleicht Computer-Bildverarbeitung. Der Mensch interpretiert die Zeichensprache schließlich durch das Sehen. Dieses Projekt verfolgt einen anderen Ansatz und verwendet Trägheitsmesseinheiten und die von den Muskeln erzeugte elektrische Aktivität (EMG), um Gesten zu klassifizieren und sie in fünf verschiedene Sprachen zu übersetzen. Die Ausgabe kann als Audio über einen Lautsprecher oder als Texttranskript auf einem Mobiltelefon empfangen werden.

Besuchen Sie das InnovateFPGA-Portal, um sich als Community-Mitglied anzumelden, und schauen Sie sich dort die Projekte an. Nutzen Sie Ihre Stimmen weise und sorgen Sie dafür, dass Ihre Lieblingsprojekte gewinnen!