作者：謝涵如
Intel® DevCup x OpenVINO™ Toolkit競賽不只「實作組」有許多優秀團隊，「概念組」也提出許多令人驚艷的創新想法！大多來自跨領域專業的他們，思考範圍橫跨智慧醫療、交通甚至到畜牧等多重領域，結合生活上的痛點，創意不輸科班出身的專業團隊。
本次社聚邀請到2021年競賽的「概念組」得獎團隊，和觀眾一起探討如何透過Edge AI創造更多的應用與解決方案。
智慧導盲車提供環境識別與避障導引
冠軍團隊「你是我的眼」由中原大學資訊工程系的學生組成，他們在搜尋資料後，發覺台灣的視障人口其實遠比想象中多，有六萬人左右。
而傳統的導盲杖功能相當侷限，無法完全掌握前方的狀況，導盲犬更是僧多粥少，全台合法導盲犬僅四十隻左右，明顯不敷使用，此外，培育導盲犬所需的成本非常高昂也是使導盲犬無法普及的一大原因。
因此團隊提出了AI人工智慧導盲車的構想，希望能透過語音傳達告知環境資訊，幫助視障者更有效掌握前方路況，藉以改善視障者的生活品質。
在導盲車的架構設計上，分享者陳宥呈表示，為了讓導盲車能運行自如，不受障礙物干擾，團隊採用ROSKY作為實驗車體，同時搭載Object Detection物件辨識機制協助導盲車辨識環境中的障礙物，再利用Robot Navigation系統進行地圖建置，自動規劃路線逬帶領使用者前往目的地。
團隊還規劃使用Image Captioning技術，利用CNN模型分析攝影機獲得的影像，讓導盲車能在感知周圍環境的同時，根據周遭環境產生描述語句，並且即時反映給視障者。
利用OpenVINO優化模型有效解決團隊遭遇的效能瓶頸。
而在研發過程中遇到最大的問題，是描述語句生成的速度遭遇效能瓶頸。團隊成員劉宇廷提到，在筆記型電腦上測試時，推論出一句描述語句的速度約為0.83秒，然而當團隊把模型放到ROSKY上時，因CPU效能不足，產生一句語句的時間長達12.95秒，明顯不符合即時性的需求。
不過還好模型經過OpenVINO工具進行效能最佳化後，運算速度顯著提升，語句的生成速度也提升到0.73秒，問題迎刃而解。
劉宇廷表示：「OpenVINO在我們這個嵌入式裝置起到了非常關鍵性的作用。」
聯邦式學習解決智慧醫療痛點
團隊「駿馬AI醫療」成員包含銘傳大學與陽明交通大學的師生，以基於OpenVINO的醫療聯邦式學習與分散式推理架構作為主題，在競賽中獲得第二名佳績。
談及發想契機，就讀陽明交通大學的隊長高駿平表示，在醫療產業中，由於資料的分散性以及諸如個資法的規範，傳統單一的整合模型，一起優化、推論的模式變得窒礙難行。
因此團隊採取聯邦式學習(Federated Learning )，分散於各地以OpenVINO進行各自優化，再聯合起來進行協同推理，希望能解決醫院儀器大多不能連網擴充的問題。
此外，OpenVINO也能針對ML模型來進行優化，以解決維度災難在計算上耗時過多問題，使得基因組關聯分析(GWAS, Genome-wide association studies)應用能順利運行，從全體基因組中探索其中數以百萬計的SNPs(基因變異特徵)，歸納出它們與特定疾病的關聯性。
提及OpenVINO在專案中提供的協助，銘傳大學講師高煥堂表示：「聯邦式訓練搭配多機分散協同推理是在醫療體系裡最可行的模式，而OpenVINO Tookits及其相關設備的高度整合性及彈性，正好是實現聯邦式學習的大助力。」
團隊利用OpenVINO整合5個ML模型。
科技畜牧 AI豬你好孕
來自中山大學的團隊「AI好孕豬式會社」，由一群純商科背景出身的學生組成，希望能透過AI協助降低仔豬死亡率，解決豬肉價格居高不下的問題。
團隊經過觀察發現，仔豬夭折率3-5成，其中被母豬壓死的佔5成，且由於母豬個性以及經驗的不同，時常導致小豬吸食不到初乳而死亡。
再加上母豬多在夜晚分娩，導致工作人員無法即時接生以及查看仔豬狀況，而母豬一胎可生至少十隻仔豬，當母豬生產到第七胎時，如工作人員沒有即時幫助生產，母豬會因為後繼無力導致更多小豬胎死腹中。
結合以上問題，團隊規劃利用AI影像及聲音辨識系統，即時偵測豬舍內部情況，以母豬的分娩叫聲、小豬被母豬壓到的聲音為聲音，及母豬生產小豬的狀況、小豬被母豬壓到的影像等為辨識的目標。
同時透過DevCloud平台及內建的並使用OpenVINO Toolkit對這些影像紀錄及聲音紀錄進行視覺與聲音辨識，再針對分析出的結果向平台發布資訊，即時通知豬舍管理人員進行處理，藉此提高仔豬的存活率。
團隊希望藉由AI影像辨識，即時發出預警降低仔豬死亡率。
小結
AI技術持續發展，但若想更好的導入應用層面，勢必得依靠跨領域間人才的合作。而Intel® DevCup x OpenVINO™ 競賽概念組著重於創新應用構想的評分模式，搭配能協助開發者更快速導入各式AI應用的OpenVIN Toolkit工具，大幅降低了技術門檻，讓即使不具備實作開發能力的人也能一嚐AI的樂趣。
希望藉由競賽的拋磚引玉，未來能有更多人才投入AI創新領域，發掘更多改變生活的AI應用。
- 【活動報導】Edge AI聰明部署關鍵論壇 輕鬆跨越應用瓶頸 - 2022/12/17
- 2022世足賽來臨，足球科技精準協助判定！ - 2022/11/30
- 當3D掃描遇上古蹟，成為珍貴文物保存利器！ - 2022/11/07
.jpg)
.jpg)