はじめてのクラウド型 ラズパイ機械学習

第1部
第
7章
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タダで使えるクラウド API で音解析コンピュータ
はじめてのクラウド型
ラズパイ機械学習
西海 俊介
PC
Azure
結果表示
Azure ML
(マイクロ
ソフト)
ルータ
扇風機
USB
接続
マイク
USB ラズベリー・
パイ
LAN
ルータ
図 1 ハードウェアはラズベリー・パイと USB 接続のマイクそれ
とネット接続環境
周波数スペク
トルのデータ
(学習用)
1
判定
結果
ルータ
ラズベリー・パイ2
ラズベリー・パイ2
写真 1 扇風機の風切り音やモータ音が通常と異なるときに検知
できるシステムを作る
BCM2836
Linux
2016 年 7 月号
5
ルータ
PC
プラウザ
5 結果の表示
ユーザ・アプリケーション
● ラズベリー・パイから機械学習用クラウド・
サービスを利用して音解析コンピュータにする
訓練済みの機械学習モデルをクラウド上にウェブ・
サービスとして実装できる独特のサービスを提供して
い る Azure Machine Learning(Azure ML)を 用 い
て,異音を検知する装置を作ります.
異 音 検 知 シ ス テ ム の ハ ー ド ウ ェ ア 構 成 を 図 1,
写真 1 に,ソフトウェア構成を図 2 に示します.
▶ステップ①…機械学習のための前処理
ラズベリー・パイに接続した USB マイクで,正常
な扇風機の動作音を一定時間録音します.それを周波
数スペクトルに変換した結果としてクラウド・サーバ
Azure ML に送出します.
▶ステップ②…統計的学習フレームワークを利用し学
習モデルを作る
Azure ML 上では統計的学習フレームワークを利用
5
SQL
データ
ベース
周波数スペクトル
のデータ
(判定用)
周波数スペク
トルのデータ
USB接続
のマイク
ユーザ・
アプリ
ケー
ション
4
4
人工知能機能を提供する
Azure MLに接続中
5 Web Apps
Azure ML
2 モデリング
Azure ML提供
3 訓練済み
の統計的学習
フレームワーク
モデル
を利用して学習
生成
モデルを作る
1 FFT
1
1
4
デバイス・ドライバ
USB
RJ45コネクタ
1
マイク
図 2 マイクロソフト提供のクラウド・サーバ Azure ML を利用し
て異音を判定する
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