使用华为的Atlas 200DK和MindSpore进行AI开发,但是不知道如何开始呢?你是否对AI开发感兴趣,但是觉得门槛太高,难以入门呢?如果你有这样的疑问和困惑,那么这篇文章就是为你准备的。我将带你一步一步地了解和掌握Atlas 200DK和MindSpore的开发环境部署和安装使用,让你能够快速地上手和体验AI开发的乐趣。
Atlas 200DK是什么?
Atlas 200DK是华为推出的一款面向边缘计算的AI开发板,它集成了Ascend 310芯片,支持多种AI应用场景,如图像识别,目标检测,人脸识别,语音识别等。Atlas 200DK具有以下特点:
性能强大:Atlas 200DK的Ascend 310芯片拥有16个核心,支持INT8和FP16两种精度,最高可提供8TOPS的算力,满足边缘计算的高性能需求。
易于开发:Atlas 200DK提供了丰富的软件开发套件(SDK),包括CANN(Cube AI软件栈),MindSpore(AI计算框架),ModelZoo(AI模型库),以及多种工具和示例,让开发者可以轻松地进行AI开发和部署。
灵活部署:Atlas 200DK支持多种网络连接方式,如以太网,Wi-Fi,4G,5G等,可以适应不同的网络环境和应用场景。Atlas 200DK还支持多种电源供给方式,如电源适配器,电池,太阳能等,可以适应不同的电源环境和应用场景。
MindSpore是什么?
MindSpore是华为开源的一款全场景AI计算框架,它支持多种设备,如云端,边缘,移动等,以及多种模式,如训练,推理,迁移学习等。MindSpore具有以下特点:
易用性:MindSpore提供了Python和C++两种编程语言的接口,以及多种高层API,如Keras,PyTorch等,让开发者可以方便地构建和运行AI模型。
高效性:MindSpore利用Ascend芯片的强大算力,以及自动并行,图优化,算子融合等技术,实现了高效的AI计算,提升了AI模型的性能和效率。
安全性:MindSpore采用了多种安全机制,如差分隐私,联邦学习,同态加密等,保护了AI模型和数据的安全和隐私。
如何部署Atlas 200DK的开发环境?
要使用Atlas 200DK进行AI开发,我们需要先部署好开发环境,包括硬件连接,软件安装,网络配置等。具体的步骤如下:
硬件连接:我们需要准备以下硬件设备,如Atlas 200DK开发板,电源适配器,以太网线,USB转串口线,USB转网口线,显示器,键盘,鼠标等。然后,我们需要按照以下方式连接硬件设备:
将电源适配器的输出端插入Atlas 200DK开发板的电源接口,将电源适配器的输入端插入电源插座,打开电源开关。
将以太网线的一端插入Atlas 200DK开发板的网口,将另一端插入路由器或交换机的网口。
将USB转串口线的一端插入Atlas 200DK开发板的UART0接口,将另一端插入主机的USB接口。
将USB转网口线的一端插入Atlas 200DK开发板的USB接口,将另一端插入主机的USB接口。
将显示器的视频线插入Atlas 200DK开发板的HDMI接口,将显示器的电源线插入电源插座,打开显示器的电源开关。
将键盘和鼠标的USB线插入Atlas 200DK开发板的USB接口。
软件安装:我们需要在主机上安装以下软件,如CANN(Cube AI软件栈),MindStudio(AI开发工具),SecureCRT(终端模拟软件),Xftp(文件传输软件)等。具体的安装步骤如下:
下载CANN的安装包,解压缩,运行install.sh脚本,按照提示完成安装。
下载MindStudio的安装包,解压缩,运行install.sh脚本,按照提示完成安装。
下载SecureCRT的安装包,运行安装程序,按照提示完成安装。
下载Xftp的安装包,运行安装程序,按照提示完成安装。
网络配置:我们需要配置Atlas 200DK开发板和主机的网络参数,以便进行网络通信。具体的配置步骤如下:
打开SecureCRT,创建一个新的会话,选择Serial协议,设置串口号为USB转串口线对应的串口号,设置波特率为115200,设置数据位为8,设置停止位为1,设置校验位为None,设置流控制为None,点击连接。
在SecureCRT的终端窗口中,输入用户名和密码,登录Atlas 200DK开发板,输入以下命令,配置开发板的网口IP地址,子网掩码,网关,DNS等参数,例如:
在主机上,打开网络和共享中心,选择更改适配器设置,找到USB转网口线对应的网卡,右键单击,选择属性,双击Internet协议版本4(TCP/IPv4),设置主机的网口IP地址,子网掩码,网关,DNS等参数,例如:
子网掩码:255.255.255.0
默认网关:192.168.1.1
首选DNS服务器:8.8.8.8
在主机上,打开命令提示符,输入以下命令,测试主机和开发板之间的网络连通性AI模型部署:我们需要将AI模型部署到Atlas 200DK开发板上,以便进行AI推理。具体的部署步骤如下:
在主机上,打开MindStudio,创建一个新的工程,选择Ascend 310作为目标芯片,选择C++作为编程语言,选择MindSpore作为AI计算框架,点击完成。
在MindStudio中,导入或创建AI模型,设置模型的输入和输出,设置模型的优化选项,点击生成离线模型,得到一个后缀为.om的文件。
在MindStudio中,编写或导入AI应用的代码,设置应用的参数,如模型路径,数据路径,结果路径等,点击构建,得到一个可执行文件。
在MindStudio中,点击运行,选择Atlas 200DK作为目标设备,输入开发板的IP地址,用户名,密码,点击确定,将离线模型和可执行文件传输到开发板上,并在开发板上运行。
在MindStudio中,查看运行日志,观察AI应用的运行情况,如推理时间,推理精度,推理结果等。
如何使用Atlas 200DK和MindSpore进行AI开发的示例?
为了让你更好地理解和掌握Atlas 200DK和MindSpore的AI开发流程,我将给你展示一个简单的AI开发的示例,即使用Atlas 200DK和MindSpore进行图像分类的AI开发。图像分类是一种常见的AI应用,它的目的是识别图像中的主要对象,如猫,狗,花,车等。我们将使用一个预训练的图像分类模型,即ResNet-50,它可以识别1000种不同的对象。我们将使用一些随机的图像作为输入,观察模型的输出和效果。具体的开发步骤如下:
准备数据:我们需要准备一些图像作为输入,可以从网上下载,也可以自己拍摄。我们需要将图像保存为.jpg格式,大小不超过224x224像素,命名为image_1.jpg, image_2.jpg, ... , image_n.jpg,放在一个名为data的文件夹中。
下载模型:我们需要下载ResNet-50的预训练模型,可以从MindSpore的ModelZoo中下载,也可以从其他网站下载。我们需要将模型保存为.pb格式,命名为resnet50.pb,放在一个名为model的文件夹中。
编写代码:我们需要编写图像分类的AI应用的代码,可以参考MindSpore的官方文档和示例,也可以自己编写。我们需要将代码保存为.cpp格式,命名为main.cpp,放在一个名为src的文件夹中。代码的主要逻辑如下:
引入必要的头文件,如MindSpore的API,C++的标准库等。
定义一些常量,如模型路径,数据路径,结果路径,类别数,类别名称等。
创建一个MindSpore的Session对象,用于管理AI计算的会话。
加载离线模型,得到一个MindSpore的Graph对象,用于表示AI计算的图。
遍历数据文件夹中的所有图像,对每一张图像执行以下操作:
读取图像文件,将图像数据转换为MindSpore的MSTensor对象,用于表示AI计算的张量。
调用Session的RunGraph方法,传入图像张量,得到一个输出张量的列表,用于表示AI计算的结果。
从输出张量的列表中取出第一个张量,将其转换为C++的vector对象,用于表示模型的预测概率。
找出预测概率中最大的值,以及对应的索引,用于表示模型的预测类别和置信度。
根据索引,从类别名称中取出对应的名称,用于表示模型的预测标签。
打印图像文件的名称,模型的预测标签,模型的置信度,用于展示AI应用的输出。
将图像文件的名称,模型的预测标签,模型的置信度,写入一个名为result.txt的文件中,用于保存AI应用的结果。
部署模型:我们需要将AI模型部署到Atlas 200DK开发板上,以便进行AI推理。具体的部署步骤如下:
在主机上,打开MindStudio,创建一个新的工程,选择Ascend 310作为目标芯片,选择C++作为编程语言,选择MindSpore作为AI计算框架,点击完成。
在MindStudio中,导入resnet50.pb文件,设置模型的输入和输出,设置模型的优化选项,点击生成离线模型,得到一个后缀为.om的文件,命名为resnet50.om,放在一个名为model的文件夹中。
在MindStudio中,导入main.cpp文件,设置应用的参数,如模型路径,数据路径,结果路径等,点击构建,得到一个可执行文件,命名为main,放在一个名为out的文件夹中。
在MindStudio中,点击运行,选择Atlas 200DK作为目标设备,输入开发板的IP地址,用户名,密码,点击确定,将model文件夹和out文件夹传输到开发板上,并在开发板上运行main可执行文件。
在MindStudio中,查看运行日志,观察AI应用的运行情况,如推理时间,推理精度,推理结果等。