FPGAでエッジAIを高速に、NECが専用ツールをデモ：C言語でできる

[村尾麻悠子，EE Times Japan]

　NECは「第8回 IoT／M2M展」（2019年4月10〜12日、東京ビッグサイト）で、FPGAを使った高速画像判定や、顔が写っていなくても人物を照合できる技術、推論を高速化する「NEC AI Accelerator」などを展示した。

　FPGAを用いた画像判定のデモは、工場の製造ラインなどに組み込んで使う、エッジAI（人工知能）の一例として展示した。具体的には、製造ラインで良品、不良品を高速に画像判定する。CPUだと1秒当たり1枚程度の画像しか処理できないが、デモでは1秒間に5枚近く処理していた。NECの説明担当員によれば、シミュレーションではCPUに比べて15〜17倍の速度で推論できているという。

　NECは、C言語で書かれたアルゴリズム記述から、ASICやFPGA向けのRTL（レジスタ転送レベル）を生成できる高位合成ツールおよび検証ツール「CyberWorkBench」を提供している。今回、FPGAに実装した画像判定のアルゴリズムも、CyberWorkBenchを使って生成したもの。

　「工場では、製造ラインの画像をクラウドにアップしたくないという要望がある。そのため、工場内で完結するAI（人工知能）技術が求められている。今回は、そうしたニーズに応え得る技術として、エッジでも、より簡単に推論を高速化できる技術を提示した」（NECの説明担当員）

左＝画像判定のデモの様子／中央＝「CyberWorkBench」の画面の一例／右＝NECが設計、製造したFPGAボード。NECは、CyberWorkBenchやFPGAボードなどをプラットフォーム化し、FPGA受託設計、製造サービスとして提供している（クリックで拡大）

顔だけに頼らない人物照合技術

　人物照合技術は、監視カメラなどの映像に顔が写っていなくても、服装や体形から人物を照合するもの。顔と体形、服装はあらかじめひも付けてデータベースに登録しておく必要はあるが、デモではほぼ100％の精度で人物を照合していた。人混みや物陰がある場合でも、複数のカメラの映像から同一人物を見つけ出すことが可能になっている。現時点で、データベースには100〜150人を登録しておけるという。迷子を捜したり、特定の人物を追跡したりする用途を想定している。

左＝下半身が隠れていても、顔を含め上半身だけでマッチングしている／右＝デモでは8人の人物を登録し、照合を行っていた（クリックで拡大）

「NeoFace」を小型のカードに

　NEC AI Acceleratorは、参考出展の技術。NECの顔認証技術である「NeoFace」をさまざまなエッジデバイスに組み込み、より簡単に使用できることを狙ったもの。ブースでは、ArmコアプロセッサとIntelのFPGA「Cyclone V」、カメラなどを接続するための外部インタフェースを搭載した「NEC AI Acceleratorカード」を参考展示していた。例えば、このカードをショーケースに組み込み、別途設置したカメラでショーケースの画像を撮影することで、自動的に検品処理を行うといった用途が考えられるという。その他、ロボットや、入館、入室時のセキュリティなどにも応用できると、NECの説明担当員は述べた。

「NEC AI Acceleratorカード」