پروژه‌های منبع‌باز برجسته در جامعه Jetson

پلتفرم NVIDIA Jetson به‌عنوان یکی از ابزارهای قدرتمند برای توسعه‌دهندگان، محققان و نوآورانی که به دنبال پیاده‌سازی برنامه‌های هوش مصنوعی (AI) و رباتیک در لبه هستند، شناخته می‌شود. این پلتفرم با ارائه کیت‌های توسعه متنوع، از Jetson Nano کوچک تا Jetson AGX Xavier با عملکرد بالا، قدرت محاسباتی بی‌نظیری را برای اجرای وظایف پیچیده مستقیماً بر روی دستگاه‌های لبه فراهم می‌کند. اکوسیستم Jetson نه تنها به دلیل سخت‌افزار خود، بلکه به دلیل جامعه پویایی که پروژه‌های متن‌باز را ارائه می‌دهد، همکاری‌ها را تقویت می‌کند و نوآوری را در صنایع مختلف پیش می‌برد، رونق یافته است.

در این راهنمای جامع، به بررسی برجسته‌ترین پروژه‌های متن‌باز در اکوسیستم Jetson می‌پردازیم، به همکاری‌های کلیدی که رشد آن را شکل داده‌اند نگاهی می‌اندازیم و نشان می‌دهیم که چگونه این پلتفرم در حال تحول در زمینه‌هایی مانند رباتیک، سیستم‌های خودمختار، بینایی کامپیوتری و فراتر از آن است. چه یک مبتدی باشید که به دنبال ورود به دنیای AI و رباتیک هستید و چه یک توسعه‌دهنده با تجربه که به دنبال ابزارهای پیشرفته می‌گردید، این مقاله بینش‌های ارزشمندی را برای استفاده از Jetson در پروژه‌های شما ارائه می‌دهد.

چرا NVIDIA Jetson برجسته است

قبل از ورود به پروژه‌های پروژه‌های متن‌باز در اکوسیستم Jetson، مهم است که درک کنیم چرا NVIDIA Jetson به انتخابی محبوب برای محاسبات لبه تبدیل شده است. خانواده دستگاه‌های Jetson برای ارائه عملکرد استثنایی در عین حفظ بهره‌وری انرژی طراحی شده‌اند، که آن‌ها را برای برنامه‌های هوش مصنوعی در زمان واقعی ایده‌آل می‌کند. این دستگاه‌ها با GPUهای قدرتمند، CPUها و شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری تخصصی مانند Tensor Cores مجهز شده‌اند و به آن‌ها امکان می‌دهند مدل‌های پیشرفته یادگیری ماشین را به‌طور کارآمد اجرا کنند.

برتری سخت‌افزاری

در قلب پلتفرم Jetson، معماری سخت‌افزاری پیشرفته NVIDIA قرار دارد. هر ماژول Jetson برای موارد استفاده مختلف بهینه شده است:

• Jetson Nano: مناسب برای مبتدیان و علاقه‌مندان، Nano یک نقطه ورود مقرون‌به‌صرفه به توسعه AI و رباتیک ارائه می‌دهد. این دستگاه از طیف گسترده‌ای از فریم‌ورک‌های AI پشتیبانی می‌کند و قادر به اجرای مدل‌های سبک برای وظایفی مانند طبقه‌بندی تصویر و تشخیص اشیاء است.
• Jetson Xavier NX: دستگاهی جمع‌وجور اما قدرتمند که برای سیستم‌های تعبیه‌شده و برنامه‌های صنعتی مناسب است. توانایی آن در مدیریت هم‌زمان چندین شبکه عصبی، آن را برای بارهای کاری AI در لبه ایده‌آل می‌کند.
• Jetson AGX Xavier: طراحی‌شده برای بارهای کاری پرتقاضا، این ماژول از ماشین‌های خودمختار و تحلیل ویدئویی هوشمند پشتیبانی می‌کند. این دستگاه با یک GPU یکپارچه Volta با Tensor Cores مجهز شده است و تا 32 TOPS (تریلیون عملیات در ثانیه) عملکرد AI ارائه می‌دهد.
• Jetson Orin: جدیدترین عضو خانواده، ارائه‌دهنده عملکرد بی‌سابقه برای برنامه‌های AI در لبه. با تا 275 TOPS عملکرد AI، Jetson Orin یک تغییر دهنده بازی برای صنایعی مانند وسایل نقلیه خودمختار، مراقبت‌های بهداشتی و شهرهای هوشمند است.

این ماژول‌ها با JetPack SDK NVIDIA تکمیل می‌شوند که شامل کتابخانه‌ها، APIها و ابزارهایی است که برای توسعه AI طراحی شده‌اند. به‌عنوان مثال، کتابخانه‌های CUDA-X AI امکان ادغام بی‌دردسر فریم‌ورک‌های یادگیری عمیق مانند TensorFlow، PyTorch و ONNX را فراهم می‌کنند، در حالی که TensorRT استنتاج مدل را برای حداکثر کارایی بهینه می‌کند.

اکوسیستم نرم‌افزاری

عقبه نرم‌افزاری Jetson به همان اندازه چشمگیر است. NVIDIA از طریق JetPack SDK پشتیبانی قوی ارائه می‌دهد که شامل موارد زیر است:

• L4T (Linux for Tegra): یک توزیع لینوکس سفارشی‌شده که برای دستگاه‌های Jetson بهینه شده است.
• CUDA Toolkit: امکان محاسبات شتاب‌گرفته GPU را برای برنامه‌های هوش مصنوعی و برنامه های  علمی فراهم می‌کند.
• DeepStream SDK: تسهیل تحلیل ویدئویی هوشمند و خطوط لوله استریمینگ.
• Isaac SDK: یک فریم‌ورک رباتیک برای ساخت ماشین‌های خودمختار.

این ترکیب سخت‌افزار و نرم‌افزار، Jetson را به یک پلتفرم همه‌کاره تبدیل می‌کند که قادر به مدیریت همه چیز از طبقه‌بندی تصویر پایه تا وظایف پیچیده ادغام چند حسگر است.

پروژه‌های متن‌باز در اکوسیستم Jetson

جامعه Jetson با همکاری رونق دارد و پروژه‌های متن‌باز در اکوسیستم Jetson را پیش می‌برند. در ادامه، به بررسی برخی از برجسته‌ترین پروژه‌ها می‌پردازیم که پتانسیل این پلتفرم را نشان می‌دهند.

1. JetBot: رباتی با هوش مصنوعی برای آموزش

JetBot یکی از در دسترس‌ترین و آموزشی‌ترین پروژه‌های متن‌باز ساخته‌شده بر اساس NVIDIA Jetson Nano است. طراحی‌شده عمدتاً برای اهداف آموزشی، JetBot به‌عنوان یک مقدمه عملی برای هوش مصنوعی و رباتیک عمل می‌کند. این ربات به کاربران اجازه می‌دهد تا با مفاهیمی مانند ردیابی اشیا، اجتناب از برخورد و دیگر اصول اولیه در یک محیط عملی آشنا شوند.

ویژگی‌های کلیدی

• مونتاژ آسان: JetBot با استفاده از قطعات متداول و در دسترس طراحی شده است، که آن را برای مبتدیان مناسب می‌کند. این پروژه بر دسترسی‌پذیری تأکید دارد و اطمینان حاصل می‌کند که حتی افرادی بدون تجربه قبلی در رباتیک می‌توانند ربات خود را ساخته و برنامه‌ریزی کنند.
• آموزش‌های جامع: راهنماهای گام‌به‌گام دقیقی وجود دارد که به کاربران کمک می‌کند تا با برنامه‌نویسی AI و آزمایش‌های مختلف آشنا شوند. این آموزش‌ها شامل مباحثی مانند راه‌اندازی Jetson Nano، جمع‌آوری داده‌ها و آموزش مدل‌های یادگیری ماشین است.
• پشتیبانی فعال از جامعه: یک جامعه پرجنب‌وجوش وجود دارد که ایده‌های پروژه، نمونه کدها و راهکارهای حل مشکلات را به اشتراک می‌گذارد. این محیط تعاملی به کاربران کمک می‌کند تا چالش‌ها را برطرف کرده و ربات خود را بهبود ببخشند.

چگونه شروع کنیم؟

برای ساخت JetBot خود، می‌توانید راهنمای رسمی NVIDIA را دنبال کنید که دستورالعمل‌های دقیق و لیست قطعات مورد نیاز را ارائه می‌دهد. مخزن GitHub این پروژه نیز شامل تمامی منابع ضروری مانند نمونه کد و مستندات است. با پیروی از این منابع، می‌توانید به سرعت یک ربات هوشمند با قابلیت‌های AI ایجاد کنید.

2. Hello AI World: ساده‌سازی استقرار مدل‌های یادگیری عمیق

“Hello AI World” یکی از پروژه‌های پیشگام متن‌باز است که به ساده‌سازی پیاده‌سازی مدل‌های یادگیری عمیق بر روی دستگاه‌های Jetson کمک می‌کند. این پروژه طیف وسیعی از موضوعات را پوشش می‌دهد، از جمله تشخیص تصویر، شناسایی اشیا و تقسیم‌بندی معنایی.

ویژگی‌های کلیدی

• مدل‌های از پیش آموزش‌دیده‌شده: مدل‌های بهینه‌سازی‌شده برای موارد استفاده مختلف که از سازگاری با سخت‌افزار Jetson اطمینان حاصل می‌کنند. این مدل‌ها شامل معماری‌هایی مانند ResNet، YOLO و SSD هستند و کاربران را قادر می‌سازند تا به‌سرعت قابلیت‌های پیشرفته AI را به پروژه‌های خود اضافه کنند.
• راهنماهای دقیق: دستورالعمل‌های گام‌به‌گام برای پیاده‌سازی و سفارشی‌سازی برنامه‌های AI ارائه شده است. این آموزش‌ها کاربران را در تمام مراحل فرآیند، از نصب وابستگی‌ها تا تنظیم مدل‌های یادگیری، راهنمایی می‌کنند.
• بهینه‌سازی عملکرد: تکنیک‌هایی برای به حداکثر رساندن عملکرد مدل‌ها بر روی دستگاه‌های Jetson، مانند استفاده از TensorRT برای تسریع استنتاج و بهینه‌سازی استفاده از حافظه.

چگونه شروع کنیم؟

این پروژه در GitHub میزبانی می‌شود، جایی که می‌توانید کد منبع، مستندات و راهنمای راه‌اندازی را پیدا کنید. چه یک تازه‌کار در AI باشید و چه یک متخصص حرفه‌ای، “Hello AI World” یک پایه قوی برای ساخت برنامه‌های هوشمند در پلتفرم Jetson فراهم می‌کند.

3. JetRacer: مسابقه خودران با هوش مصنوعی

JetRacer یک پروژه متن‌باز هیجان‌انگیز است که هوش مصنوعی را با رباتیک ترکیب می‌کند تا یک ماشین مسابقه‌ای خودران مبتنی بر Jetson Nano ایجاد کند. این پروژه برای علاقه‌مندانی که می‌خواهند بینایی کامپیوتری و یادگیری تقویتی را در یک محیط سرگرم‌کننده بررسی کنند، ایده‌آل است.

ویژگی‌های کلیدی

• فرمان‌دهی با کارایی بالا: با قطعات باکیفیت برای کنترل دقیق و واکنش سریع طراحی شده است.
• آموزش‌های ساده و گام‌به‌گام: راهنماهای جامع کاربران را در فرآیند مونتاژ و آموزش مدل‌های AI هدایت می‌کنند.
• چالش‌های جامعه: امکان شرکت در مسابقات و چالش‌ها برای آزمایش و بهینه‌سازی الگوریتم‌های خودران.

چگونه شروع کنیم؟

دستورالعمل‌های مونتاژ، کد و آموزش‌های مرتبط در مخزن GitHub این پروژه موجود هستند. با استفاده از این منابع، می‌توانید یک ماشین خودران بسازید که توانایی ناوبری در مسیرهای مسابقه‌ای را داشته باشد.

4. برآورد وضعیت بدن انسان در زمان واقعی

این پروژه متن‌باز به شناسایی و ردیابی وضعیت بدن انسان در جریان‌های ویدیویی زنده با استفاده از پلتفرم Jetson اختصاص دارد. این سیستم از مدل‌های یادگیری عمیق برای پردازش تصویر و استخراج وضعیت بدن در زمان واقعی بهره می‌برد و در زمینه‌هایی مانند تناسب‌اندام، بازی‌سازی و تعامل انسان و رایانه کاربرد دارد.

ویژگی‌های کلیدی

• پردازش در زمان واقعی: قابلیت تحلیل ویدیوهای زنده برای ارائه بازخورد فوری.
• دقت بالا: استفاده از مدل‌های پیشرفته برای تشخیص دقیق وضعیت بدن.
• کاربردهای متنوع: امکان استفاده در تحلیل حرکت‌های ورزشی، تجربه‌های واقعیت افزوده و سیستم‌های هوشمند انسانی-ماشینی.

چگونه شروع کنیم؟

مخزن GitHub این پروژه شامل کدها، وزن مدل‌ها و دستورالعمل‌های راه‌اندازی برای استقرار این سیستم بر روی دستگاه‌های Jetson است.

5. Jetson Copilot: دستیار هوشمند خصوصی شما

Jetson Copilot یک پروژه متن‌باز است که نشان می‌دهد چگونه می‌توان یک دستیار هوش مصنوعی شخصی را به‌صورت محلی بر روی دستگاه‌های Jetson اجرا کرد. این پروژه از مدل‌های زبانی بزرگ (LLMs) و روش‌های تقویت‌شده برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی

• پردازش محلی: تمامی پردازش‌ها به‌صورت محلی انجام می‌شوند، که امنیت داده‌ها را افزایش می‌دهد.
• عملکرد بهینه‌شده: بهره‌گیری از قابلیت‌های سخت‌افزاری Jetson برای اجرای کارآمد مدل‌های AI.
• ادغام آسان: قابلیت ترکیب با سایر برنامه‌ها برای خودکارسازی وظایف، کنترل صوتی و پردازش زبان طبیعی.

چگونه شروع کنیم؟

مخزن GitHub این پروژه شامل کد و راهنمای نصب است که به شما کمک می‌کند Jetson Copilot را روی دستگاه خود اجرا کنید.

همکاری‌های کلیدی در اکوسیستم Jetson

بیش از پروژه‌های مستقل، جامعه Jetson از همکاری‌های استراتژیک با دانشگاه‌ها، شرکت‌ها و توسعه‌دهندگان مستقل بهره می‌برد. این همکاری‌ها نوآوری را تقویت کرده و دامنه استفاده از این پلتفرم را گسترش داده‌اند.

1. همکاری با ROS برای توسعه رباتیک

سیستم‌عامل رباتیک (ROS) یکی از رایج‌ترین فریم‌ورک‌ها برای توسعه رباتیک است و Jetson به یک جزء کلیدی در این اکوسیستم تبدیل شده است. بسیاری از توسعه‌دهندگان از ROS برای ایجاد راه‌حل‌های پیشرفته در ناوبری خودمختار، تعامل انسان و ربات، و تشخیص اشیا استفاده می‌کنند.

2. مشارکت با صنایع خودران

به دلیل توانایی در پردازش هوش مصنوعی در زمان واقعی، Jetson در صنعت وسایل نقلیه خودران محبوب شده است. شرکت‌ها از Jetson برای سیستم‌های ناوبری هوشمند، تشخیص موانع و پردازش داده‌های حسگر استفاده می‌کنند.

3. همکاری‌های علمی و پژوهشی

دانشگاه‌ها و مؤسسات تحقیقاتی از Jetson برای مطالعات پیشرفته در AI، بینایی کامپیوتری و یادگیری عمیق بهره می‌برند. NVIDIA از این تلاش‌ها با ارائه برنامه‌های آموزشی و منابع پشتیبانی می‌کند.

نتیجه‌گیری

پلتفرم NVIDIA Jetson یک ابزار قدرتمند برای توسعه AI و رباتیک است. ترکیب سخت‌افزار پیشرفته، پشتیبانی نرم‌افزاری قوی و جامعه فعال متن‌باز، آن را به انتخابی ایده‌آل برای توسعه‌دهندگان مبتدی و حرفه‌ای تبدیل کرده است. از پروژه‌های آموزشی مانند JetBot گرفته تا کاربردهای پیشرفته مانند Jetson Copilot، امکانات نامحدودی برای ایجاد فناوری‌های نوین فراهم است.

اگر به AI و محاسبات لبه علاقه‌مند هستید، Jetson بهترین گزینه برای شروع است!