Formation IA embarquée
Objectifs
Définir les concepts fondamentaux du Machine Learning et du Deep Learning, ainsi que les différences entre eux.
Expliquer les contraintes spécifiques à l’IA embarquée (mémoire, calcul, latence) et leur impact sur le choix des modèles.
Installer et configurer un environnement de développement pour microcontrôleurs (Arduino IDE, Thonny, MicroPython).
Entraîner un modèle de Machine Learning (Random Forest, régression polynomiale) et le convertir pour une utilisation embarquée.
Analyser les performances d’un modèle IA déployé sur microcontrôleur en conditions réelles.
Optimiser un modèle de Deep Learning pour l’embarqué en appliquant des techniques de pruning et en évaluant l’impact sur la taille et la précision du modèle.
Pré-requis
Participants
Programme de formation
INTRODUCTION AU MACHINE LEARNING ET DEEP LEARNING
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Définitions et différences entre ML et DL
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Types de modèles
- Arbres de décision
- Forêts aléatoires
- Réseaux de neurones
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Contraintes spécifiques à l'embarqué
- Mémoire
- Calcul
- Latence
- Pandas, ScikitLearn, Tensorflow et PyTorch avec Python
MICROCONTROLEURS POUR L'IA EMBARQUEE
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Présentation des différents microcontrôleurs
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Présentation des plateformes ESP32, Raspberry Pico et STM32
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Comparaison des architectures, outils de développement et cas d'usage
MISE EN ROUTE DES ENVIRONNEMENTS
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Installation des IDE
- Arduino IDE
- Thonny
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Flashage et test de base
- Capteurs
- Conmmunication série
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Présentation de MicroPython
MACHINE LEARNING AVEC SCIKIT-LEARN ET EMLEARN
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Entraînement d'un modèle Random Forest avec Scikit-Learn
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Conversion du modèle micropython avec emlearn
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Intégration sur ESP32 et STM32
- Compilation
- Déploiement
- Test
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Mise en place d'une régression polynomiale et d'un Random Forests
DEEP LEARNING AVEC TENSORFLOW ET TENSORFLOW LITE MICRO
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Entraînement d'un modèle simple avec TensorFlow/Keras
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Conversion en tflite pour usage embarqué
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Introduction à TensorFlow Lite Micro
- Architecture
- Compatibilité
DEPLOIEMENT SUR MICROCONTROLEURS
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Intégration du modèle TFLite Mircro sur ESP32
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Test en conditions réelles : détection d'évènements par capteurs
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Deep Learning de Vision avec Caméra
OPTIMISATION DES MODELES AVEC LE PRUNING
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Introduction au pruning : réduction de la taille des modèles
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Techniques
- Weigth pruning
- Structured pruning
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Implémentation avec TensorFlow Model Optimization Toolkit