20221117 Tensorflow Lite说明

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什么是Tensorflow Lite

TensorFlow Lite 是一组工具，可帮助开发者在移动设备、嵌入式设备和 loT 设备上运行模型，以便实现设备端机器学习。

更多请见Tensorflow Lite官网：

https://tensorflow.google.cn/lite/guide?hl=zh-cn

Tensorflow Lite 开发工作流程

  1. 在python中训练模型

具体案例参见这里：

https://github.com/tensorflow/tflite-micro/blob/main/tensorflow/lite/micro/examples/hello_world/train/train_hello_world_model.ipynb

2023年4月11日更新：github tflite example进行了重构，上面链接已失效

tflite-micro/tensorflow/lite/micro/examples/hello_world at main · tensorflow/tflite-micro (github.com)

  1. 将tf模型转化为tflite模型

    We'll use the TensorFlow Lite Converter to convert the model into a special, space-efficient format for use on memory-constrained devices.

  2. 将模型保存为字节形式

make -f tensorflow/lite/micro/tools/make/Makefile <project_name>_bin

字节形式的模型

  1. 编写C/C++程序将模型导入到设备中，进行运行推断

推荐的部署Tensorflow Lite到ESP32流程

  1. 使用 ESP-IDF

官方首选推荐，有详细的教程说明：

https://github.com/espressif/tflite-micro-esp-examples

  1. 使用 PlatformIO

更加适合我们项目的方式

添加到项目中的模型

sinx模型

一个简单的神经网络，属于监督学习。

先生成1000组x和对应的y=sin(x)，然后对y适当加入噪声，对神经网络进行训练。

训练好后输入x神经网络会输出对应预测的sin(x).

遇到问题

xxx.h not found,编译失败

解决方法

xxx.h not found的解决方法通常都在platfromio.ini里

此处是对 lib_deps 与 build_flags进行添加依赖项

功能调试

添加了一个TensorLite sensor,使用串口进行数据读写

下面是一些测试： 输入数据为 0, /2, , 3/2, 2

Running inference on inputted data...
Input: 0.00
Output: 0.01
Running inference on inputted data...
Input: 1.57
Output: 0.94
Running inference on inputted data...
Input: 3.14
Output: -0.04
Running inference on inputted data...
Input: 4.71
Output: -1.00
Running inference on inputted data...
Input: 6.28
Output: -0.05

可以看到神经网络的训练结果是比较好的，预测的sin值有些许误差，在可接受范围内。

本文章使用limfx的vscode插件快速发布