Capacitando recursos de inferência de ML em várias aplicações

A inferência de aprendizado de máquina (ML) da AMD possibilita a detecção precoce de doenças graves, identificando anomalias em raios-X, ultrassom, patologia digital, dermatologia, oftalmologia e muito mais. Outras aplicações incluem orientação de ferramentas cirúrgicas, descoberta de medicamentos e análise do genoma. A AMD e seu ecossistema de parceiros podem oferecer avanços significativos em uma ampla variedade de aplicações de saúde e metodologias de projeto.

Projeto de referência e modelo aberto para borda e nuvem

Soluções integradas da borda à nuvem

A IoT na área da saúde está acelerando rapidamente as oportunidades para equipamentos clínicos, de diagnóstico e radiológicos conectados à nuvem. Administradores de hospitais, profissionais de TI, prestadores de serviços e fabricantes de equipamentos médicos percebem os benefícios e compreendem a necessidade de soluções integradas da borda à nuvem que acelerem seu tempo de comercialização.

Kit de projeto de referência

Os serviços de IoT da AMD, Spline.ai e AWS dispõem de um kit de projeto de referência de IA para cuidados de saúde totalmente funcional e um modelo de detecção de raios X com uma precisão incrivelmente elevada e baixa latência de saída, executado no MPSoC Zynq™ UltraScale+™ integrado na plataforma ZCU104 como um dispositivo Edge. Eles são desenvolvidos usando o PYNQ™, uma plataforma de programação Python de código aberto para a arquitetura AMD Zynq, e a função AWS Lambda, que torna essa integração facilmente adaptável para outras plataformas clínicas.

Aceleração CNN

A unidade de processamento de aprendizado profundo AMD integrada ao MPSoC acelera a rede neural convolucional (CNN) dentro do AWS IoT Greengrass. O alto desempenho na borda, combinado com a escalabilidade da nuvem, possibilita que essa solução esteja disponível em qualquer lugar como uma solução clínica ou de POC (Point of Care, Ponto de atendimento). A solução também pode ser facilmente integrada a qualquer aplicativo de saúde existente em grande escala como uma plataforma de aprendizado federada.

healthcare AI Edge diagram

Kit de ferramentas de IA para o Vitis AI

O mais recente kit de ferramentas de IA para Vitis™ AI versão 1.1 foi usado para compilar os modelos de aprendizado profundo para executar inferência acelerada, tornando esta solução muito econômica.

Kit inicial de IA para a área da saúde

A AMD e a Spline.ai desenvolveram uma solução inteligente e dimensionável para o sistema de previsão de pneumonia e COVID-19 usando o Vitis-AI e o AWS IoT Greengrass com a placa FPGA AMD ZCU104 como dispositivo de borda.

Imagens de raios X usando o Vitis AI

A Spline.ai aproveitou os recursos em tempo real e de processamento de imagens do MPSoC Zynq UltraScale+ para implementar modelos de detecção de pneumonia e COVID-19, úteis para compreender o grau de infecção e gerar mapas de calor visuais.

Plataformas

healthcare vitis ai diagram

Plataforma Vitis AI

Vitis AI é a plataforma de desenvolvimento para AI Inference em plataformas de hardware AMD. É composta por IP otimizado, ferramentas, bibliotecas, modelos e exemplos de projetos. Foi projetada tendo em mente a alta eficiência e a facilidade de uso para ajudar a liberar todo o potencial da aceleração de IA em FPGAs e SoCs adaptativos AMD.

A AMD desenvolveu um fluxo completo de ponta a ponta, permitindo que desenvolvedores de software, desenvolvedores de hardware e cientistas de dados aproveitem o ecossistema de aprendizado de máquina existente. Nesse paradigma, projetamos ferramentas para possibilitar que os clientes analisem diretamente o gráfico do modelo e os pesos treinados salvos a partir de estruturas populares de ML.

PYNQ – Python no Zynq

A análise de borda e o aprendizado de máquina com Python são possibilitados pela plataforma "PYNQ". O PYNQ é uma estrutura de software e hardware para SoCs adaptativos AMD Zynq. Ele aproveita o hardware programável para pré-processar sensores e outros tipos de dados, tornando a análise de software altamente eficiente em um processador incorporado. A plataforma PYNQ é compatível com todas as principais bibliotecas Python, como Numpy, Scikit-Learn, Pandas e outras.

healthcare PYNQ diagram

Recursos

Fornecedor de soluções

Descrição

Dispositivos compatíveis

Spline.ai

Detecção de pneumonia e COVID-19 a partir de imagens de raios X 

Zynq UltraScale+ ZCU104

Amazon Web Services (AWS)

Kit inicial de IA para a área da saúde AMD Zynq UltraScale+ 

Zynq UltraScale+ ZCU104

Fornecedor de soluções

Descrição

Dispositivos compatíveis

AMD – Vitis

Plataforma de software unificada

Todas as plataformas AMD

AMD – Vitis AI

Aceleração de AI Inference adaptável e em tempo real 
AI Model Zoo GitHub 

Todas as plataformas AMD

AMD – PYNQ

Página inicial PYNQ 
Projetos comunitários PYNQ 

Zynq UltraScale+ Zynq 7000

AWS IoT

Produtos AMD certificados pela AWS 
AWS IoT 
AMD – Workshop da AWS 

Zynq UltraScale+ Zynq 7000

AMD para a área da saúde

Soluções inteligentes para a área da saúde: Imagens, diagnósticos e equipamentos clínicos

Todas as plataformas AMD

Segmentação multiclasse por endoscopia 2D

Conjunto de dados: EDD2020 

Modelo: Rede piramidal de recursos personalizada AMD com extrator de recursos ResNet18 e múltiplos cabeçotes de previsão

Imagem: Imagem dos resultados do nosso algoritmo

Modelo: Baixar 

Precisão:  Dice = 80,45%, F2-score = 79,15%

DESEMPENHO​ ZCU102 79 ms de latência, 40 fps

Tutorial de classificação de lesões cutâneas com Vitis™ AI

Conjunto de dados: HAM10000 

Tutorial sobre lesões cutâneas

Modelo: Ver no Github 

Série de webinars: Análise para raios X sem restrições

Durante esta série de webinars em duas partes, abordaremos a importância da inferência in situ, in silico, para a área da saúde.

Aprendizado profundo em dispositivos AMD

A otimização do AMD INT8 oferece o melhor desempenho e as técnicas computacionais mais eficientes em termos de energia para inferência de aprendizado profundo. 

Edge Analytics com Python no Zynq (PYNQ)

Aproveitando a produtividade do Python diretamente na arquitetura Zynq SoC, os usuários podem explorar os benefícios da lógica programável e dos microprocessadores para criar projetos para aplicações de IA/ML com mais facilidade.

Plataformas HcIoT Edge inteligentes

Os SoCs programáveis e as FPGAs Série 7 da AMD oferecem a mais ampla gama de recursos para plataformas de Internet Industrial das Coisas atualmente e proporcionam máxima flexibilidade para o futuro.

A AMD libera o poder da IA nas imagens médicas

O uso da IA, incluindo técnicas de ML e aprendizado profundo, está prestes a se tornar uma força transformadora nas imagens médicas.

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