Theory
જુદાં કામ માટે જુદી ઇન્દ્રિયો
AI ને જે અપાય એના પર જ એ વિચારી શકે છે, એટલે તમે જે sensors પસંદ કરો એ જ નક્કી કરે છે કે AIoT system શું જાણી શકશે. Vision AI ને camera જોઈએ; સિંચાઈના AI ને જમીનના ભેજનાં માપ જોઈએ; આરોગ્યની app ને હૃદયના ધબકારા માપતું ઉપકરણ જોઈએ. યોગ્ય IoT ઉપકરણો પસંદ કરવાં એ કોઈ પણ AI project ની વ્યવહારુ શરૂઆત છે.
આ પાઠ AI માટે ઉપયોગી મુખ્ય ઉપકરણ પ્રકારો પર નજર ફેરવે છે: environmental sensors, motion તથા position sensors, wearables, અને cameras તથા microphones. દરેક ખરી દુનિયાનો જુદા પ્રકારનો સંકેત ઝીલે છે. AI ને શું જાણવું જરૂરી છે એ પ્રમાણે sensor પસંદ કરો, એટલે system પાસે કામ કરવા માટે યોગ્ય data આવી જશે.
At a glance
| ઉપકરણનો પ્રકાર | એ શું ઝીલે છે | AI માં ઉપયોગ |
|---|---|---|
| Environmental sensors | તાપમાન, ભેજ, જમીનનો ભેજ, પ્રકાશ, હવાની ગુણવત્તા | સ્થિતિ સમજવી (smart farm, smart home) |
| Motion અને position sensors | હલનચલન, દિશા, સ્થાન (accelerometer, GPS, PIR) | પ્રવૃત્તિ પકડવી, પીછો કરવો અને સ્થાન શોધવું |
| Wearables અને smart health | હૃદયના ધબકારા, પગલાં, આરોગ્ય તથા પ્રવૃત્તિનો data | વ્યક્તિનું આરોગ્ય અને તંદુરસ્તી તપાસવાં |
| Cameras અને microphones | ચિત્રો તથા અવાજ અને વાણી | Computer vision અને speech AI ને input આપવો |
Theory
Environmental, motion અને આરોગ્યનાં sensors
Environmental sensors પોતાની આસપાસની સ્થિતિ માપે છે: તાપમાન, ભેજ, જમીનનો ભેજ, પ્રકાશ, હવાની ગુણવત્તા. Smart farm પર એ કેન્દ્રમાં હોય છે; એ AI ને કહે છે કે પાકને પાણી જોઈએ છે કે નહીં, અથવા સ્થિતિ રોગને અનુકૂળ છે કે નહીં.
Motion અને position sensors ભૌતિક હલનચલન અને સ્થાન પર નજર રાખે છે: accelerometer અને gyroscope હલનચલન તથા દિશા પકડે છે, GPS સ્થાન આપે છે, અને PIR sensor હલનચલન પકડે છે (જેમ કે સલામતીના દીવામાં). એ AI ને જણાવે છે કે શું હલી રહ્યું છે અને ક્યાં.
Wearables અને smart health ઉપકરણો, એટલે કે fitness trackers, smartwatches અને હૃદયના ધબકારા માપતાં ઉપકરણો, અંગત આરોગ્ય તથા પ્રવૃત્તિનો data ભેગો કરે છે, જે કુશળક્ષેમ પર નજર રાખતા AI ને પહોંચે છે. દરેક પ્રકારનું sensor જગત તરફ જુદી બારી ખોલે છે.
Theory
Cameras અને microphones: AI ની આંખ અને કાન
Cameras અને microphones ખાસ છે: એ perception AI ને જોઈએ છે એવો સમૃદ્ધ input ઝીલે છે. Camera ચિત્રો (અને video) આપે છે, જે computer vision નો input છે, એટલે AI દાખલા તરીકે પાંદડાનો ફોટો જોઈને પાકનો રોગ પકડી શકે. Microphone અવાજ અને વાણી આપે છે, જે speech recognition તથા voice assistants નો input છે, એટલે ખેડૂત મોઢેથી પ્રશ્ન પૂછી શકે.
આ ઉપકરણો vision તથા speech માં થયેલી deep learning ની સફળતાઓને (AI ના unit માંથી) ખરી દુનિયા સાથે જોડે છે: camera અને microphone શબ્દશઃ એ આંખ અને કાન છે જેમનાથી એ AI models પોતાની આસપાસનું અનુભવે છે. એ ન હોય તો vision અને speech AI પાસે જોવા કે સાંભળવા કશું જ ન રહે.
Quiz
Smart farm ના AI એ પાંદડાંના ફોટા જોઈને પાકનો રોગ પકડવાનો છે. જરૂરી input કયું IoT ઉપકરણ પૂરો પાડે છે?
- જમીનનો ભેજ માપતું sensor, કારણ કે એ છોડને માપે છે
- Camera, જે એવાં ચિત્રો ઝીલે છે જેને computer vision નું AI તપાસે છે
- GPS module, કારણ કે એ ખેતરનું સ્થાન આપે છે
- Microphone, કારણ કે એ છોડને સાંભળે છે
Show the answer
Camera, જે એવાં ચિત્રો ઝીલે છે જેને computer vision નું AI તપાસે છે
પાંદડાંના ફોટા પરથી પાકનો રોગ પકડવો એ computer vision નું કામ છે, જેને ચિત્રો જોઈએ છે, એટલે જરૂરી input આપતું ઉપકરણ camera છે. વિકલ્પ A, એટલે કે જમીનનો ભેજ માપતું sensor, જમીનમાં પાણી માપે છે (સિંચાઈના નિર્ણય માટે ઉપયોગી) પણ રોગ પકડવા માટે કોઈ ચિત્ર આપતું નથી. વિકલ્પ C, એટલે કે GPS, સ્થાન આપે છે, દૃશ્ય data નહીં. વિકલ્પ D, એટલે કે microphone, અવાજ ઝીલે છે, જે પાંદડાના દેખાવ પરથી રોગ ઓળખવા માટે નકામો છે. AI ના કામ પ્રમાણે sensor જોડો: vision નાં કામ માટે cameras (ચિત્રો), speech નાં કામ માટે microphones (અવાજ), અને સ્થિતિ પર નજર રાખવા environmental sensors. અહીં દેખાવ પરથી રોગ પકડવાનું કામ camera માગે છે.
Think first
યોગ્ય sensor ની પસંદગી AI system શું કરી શકે અને શું નહીં એ કેમ નક્કી કરી દે છે?
કોઈ AI model પસંદ કરાય એ પહેલાં જ sensor ની પસંદગી આટલી પાયાની કેમ છે? વિચારીને પછી tap કરો.
Show the answer
કારણ કે AI ફક્ત એને મળેલા data પર જ વિચારી શકે છે, એટલે sensors શબ્દશઃ એ હદ બાંધી દે છે કે system શું અનુભવી શકશે અને એટલે શું નક્કી કરી શકશે; ગમે તેટલું ચતુર model પણ જે માહિતી એને કદી અપાઈ જ નથી એ વાપરી શકતું નથી.
Sensors ને system ની ઇન્દ્રિયો ગણો: જેમ ન જોઈ શકતો માણસ રંગ પારખી ન શકે અને ન સાંભળી શકતો માણસ બોલાયેલો શબ્દ ઓળખી ન શકે, તેમ ફક્ત જમીનના ભેજનાં sensors વાળા AI system પાસે પાક દેખાય કેવો છે એની કશી જ માહિતી હોતી નથી, એટલે એના algorithms ગમે તેટલા સૂક્ષ્મ હોય તો પણ એ દેખાતો રોગ પકડી શકે જ નહીં.
AI એ દેખાવ પરથી રોગ પકડવો હોય તો તમારે ચિત્રો આપવાં જ પડે (camera); એણે સિંચાઈનો નિર્ણય કરવો હોય તો ભેજ તથા હવામાનનાં માપ આપવાં પડે (environmental sensors); એણે અવાજનો જવાબ આપવો હોય તો microphone આપવો પડે.
એનો અર્થ એ કે sensor ની પસંદગી એ પાયાનો રચનાનો નિર્ણય છે, જે AI ની પસંદગી પહેલાં આવે છે અને એને બાંધે પણ છે: તમે પહેલાં પૂછો કે 'આ કામ કરવા AI એ શું જાણવું જરૂરી છે?', અને પછી બરાબર એ જ ઝીલતાં ઉપકરણો પસંદ કરો. ખોટી પસંદગી કરો કે જરૂરી sensor છોડી દો, તો software ગમે તેટલું સારું હોય, system ની ક્ષમતા પર છત બંધાઈ જાય છે: camera વગરનું ખેતરનું AI રોગ કદી જોઈ જ ન શકે; જમીનનાં sensors વગરનું AI સૂકાપણું કદી પારખી ન શકે.
એની અસર data ની ગુણવત્તા અને ખર્ચ પર પણ પડે છે: યોગ્ય sensor ચોખ્ખો, સંબંધિત data આપે છે, જ્યારે ખોટું કે ખરાબ જગ્યાએ મૂકેલું sensor એવો ઘોંઘાટ આપે છે જેની ભરપાઈ AI કરી શકતું નથી (કચરો અંદર, કચરો બહાર).
એટલે sensors એ hardware ની નાનકડી વિગત નથી; એ system ના અનુભવની અને એટલે ખરી દુનિયામાં એની બુદ્ધિની સીમા છે. AI એ શું અનુભવવાનું છે એ પ્રમાણે sensors જોડો, એટલે તમે આખી system શું સિદ્ધ કરી શકશે એની છત નક્કી કરી નાખી. તમે એને જે ઇન્દ્રિયો આપો, એ જ નક્કી કરે છે કે એ કદી શું જાણી શકશે.
Summary
Key takeaways
- તમે જે sensors પસંદ કરો એ જ નક્કી કરે છે કે AIoT system શું અનુભવી શકશે અને એટલે શું કરી શકશે.
- Environmental sensors સ્થિતિ માપે છે (તાપમાન, ભેજ, જમીનનો ભેજ, પ્રકાશ, હવાની ગુણવત્તા), જે smart farm માટે કેન્દ્રમાં છે.
- Motion અને position sensors (accelerometer, gyroscope, GPS, PIR) હલનચલન, દિશા અને સ્થાન પર નજર રાખે છે.
- Wearables અને smart health ઉપકરણો અંગત આરોગ્ય તથા પ્રવૃત્તિનો data ભેગો કરે છે (હૃદયના ધબકારા, પગલાં).
- Cameras computer vision માટે ચિત્રો ઝીલે છે (દા.ત. પાકના રોગની ઓળખ); microphones speech AI માટે અવાજ તથા વાણી ઝીલે છે.
- Cameras અને microphones એ આંખ અને કાન છે, જે vision તથા speech AI ને ખરી દુનિયા સાથે જોડે છે.
- યાદ રાખવાની કડી: કામ પ્રમાણે sensor જોડો; સ્થિતિ માટે environmental, હલનચલન માટે motion, આરોગ્ય માટે wearables, અને vision તથા speech માટે camera કે microphone.