KR20230055056A - A integrated development system for automatic IoT application based on neuromorphic architecture - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비전문가도 인공지능과 IoT 분야의 프로그램 모델을 개발할 수 있는 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an autonomous IoT application integrated development system based on a neuromorphic architecture that enables non-experts to develop program models in the field of artificial intelligence and IoT.
스파이킹 뉴럴 네트워크(Spiking Neural Network)는 두뇌의 신경세포인 뉴런과 뉴런 사이에서 짧고 순간적으로 발생하는 펄스 형태로 시냅스를 통해서 전달되는 신호인 스파이크가 가지는 시간적인 개념을 적용하여 제작된 3세대 인공지능 신경망이다.Spiking Neural Network is a third-generation artificial intelligence created by applying the temporal concept of spikes, which are signals transmitted through synapses in the form of short and instantaneous pulses that occur between neurons, which are nerve cells in the brain. it's a neural network
스파이킹 뉴럴 네트워크는 2세대인 DNN, CNN 등에 비해 연산의 규모가 병렬화로 인하여 많은 전력을 필요로 하며, 다양한 모델과 코딩 체계에 대한 일관된 프레임워크가 미흡한 실정이다.Spiking neural networks require a lot of power due to the parallelization of the scale of operations compared to second-generation DNNs and CNNs, and a consistent framework for various models and coding schemes is insufficient.
뇌의 생물학적 뉴런의 동작을 모방하여 만든 뉴로모픽 칩에는 Loihi, TrueNorth, SpikNNaker 등이 있다. 입력된 스파이크가 일정 수준을 넘어가게 되면 발생한 스파이크를 출력하는 방식으로, 기존의 IoT 디바이스에 비해 뉴런을 병렬로 구성하여 저전력으로 구동할 수 있어, 많은 계산량을 필요로 하는 스파이킹 뉴럴 네트워크는 일반 IoT 기기를 사용하면 전력 소모가 크기 때문에 뉴로모픽 보드를 사용하는 것이 적합하다.Loihi, TrueNorth, and SpikNNaker are examples of neuromorphic chips made by mimicking the behavior of biological neurons in the brain. When the input spike exceeds a certain level, the generated spike is output. Compared to conventional IoT devices, neurons can be configured in parallel and driven at low power, so the spiking neural network, which requires a large amount of computation, is a general IoT device. It is appropriate to use a neuromorphic board because power consumption is high when the device is used.
그러나 종래에는 인간의 뇌를 모방하여 만든 뉴로모픽 아키텍처를 다양한 분야 및 디바이스에 적용하기 위한 기술을 쉽게 개발 가능한 환경이 제공되지 않아, 기술 개발이 일부 전문가에 의해서만 이루어지던 문제점이 있으므로, 비전문가도 쉽게 기술을 개발 가능한 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.However, in the past, there was a problem in that technology development was made by only some experts because there was no environment in which technology to easily develop technologies for applying neuromorphic architectures made by imitating the human brain to various fields and devices was not provided, so non-experts could easily The need for an autonomous IoT application integrated development system based on neuromorphic architecture capable of developing technology is emerging.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 컴포넌트를 연계 사용 가능한, 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템을 사용자에게 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide users with an autonomous integrated IoT application development system based on a neuromorphic architecture that can be used in conjunction with various components.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템은, 컴포넌트의 저장과 관리가 이루어지는 컴포넌트 관리모듈(100);In order to achieve the above object, the present invention, an autonomous IoT application integrated development system based on a neuromorphic architecture, includes a
컴포넌트를 연결하여 플로우를 만들어주는 플로우 에디터부(200); 및a
상기 플로우 에디터부(200)에서 만들어진 플로우의 동작 확인이 이루어지는 시뮬레이터부(300);를 포함한다.and a
상기 컴포넌트 관리모듈(100)은 컴포넌트의 설치 또는 저장이 이루어지는 컴포넌트 저장부(110)와, 컴포넌트의 설치, 삭제 및 코드 편집 중 어느 하나 이상을 관리하는 컴포넌트 매니저(120)를 포함한다.The
상기 플로우 에디터부(200)는 컴포넌트 정보가 입력 또는 수정되는 컴포넌트 정보 관리부(210)와, 컴포넌트의 코드 수정 및 저장이 이루어지는 코드 에디터부(220)를 포함한다.The
상기 컴포넌트 정보 관리부(210)에서 관리되는 컴포넌트 정보는 이름, 시간 및 메시지 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.Component information managed by the component
상기 시뮬레이터부(300)는 복수개의 컴포넌트가 연결된 플로우를 실행시켜 중간 결과값을 확인 가능하게 하는 제1 시뮬레이터부(310)와, 사용자가 지정한 부분의 최종 결과값을 확인 가능하게 하는 제2 시뮬레이터부(320)를 포함한다.The
상기 제2 시뮬레이터부(320)는 최종 결과값을 그래프 형태로 출력 제공하는 것을 특징으로 한다.The
본 발명인 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템은 컴포넌트의 설치, 추가, 삭제 및 수정이 자유롭게 이루어질 수 있으므로, 사용자가 시스템 설계에 다양한 컴포넌트를 사용 가능한 장점이 있다.The autonomous IoT application integrated development system based on the neuromorphic architecture of the present invention has the advantage of allowing users to use various components in system design because components can be freely installed, added, deleted, and modified.
또한 사용자가 컴포넌트를 쉽게 수정 가능하므로, 시스템 설계가 단순히 만들어져 있는 컴포넌트를 이용하는 것을 넘어, 새로운 컴포넌트를 만들어 추가 결합하는 형태로 이루어질 수 있는 장점이 있다.In addition, since the user can easily modify the components, there is an advantage in that the system design can be made in the form of creating new components and combining them beyond simply using the already made components.
아울러 사용자가 컴포넌트를 연결하여 쉽게 시스템을 설계 가능하므로, 비전문가도 용이하게 시스템을 설계 가능한 장점이 있다.In addition, since a user can easily design a system by connecting components, there is an advantage in that a non-expert can easily design a system.
또한 만들어진 시스템을 시뮬레이션을 통해 구현 가능할 뿐만 아니라 결과값을 사용자에게 제공 가능하므로, 잘못 설계된 부분을 쉽게 찾아 수정 가능한 장점이 있다.In addition, since the created system can be implemented through simulation and the result value can be provided to the user, there is an advantage in that the wrongly designed part can be easily found and corrected.
도 1은 본 발명인 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템을 나타낸 블록도.
도 2 내지 도 3은 본 발명인 통합개발시스템의 관리모듈을 설명하기 위한 개념도.
도 4 내지 도 5는 본 발명인 통합개발시스템의 플로우 에디터부를 설명하기 위한 개념도.
도 6은 본 발명인 통합개발시스템의 시뮬레이터부를 설명하기 위한 개념도.1 is a block diagram showing an autonomous IoT application integrated development system based on the neuromorphic architecture of the present invention.
2 and 3 are conceptual diagrams for explaining the management module of the integrated development system of the present inventors.
4 to 5 are conceptual diagrams for explaining the flow editor of the integrated development system of the present invention.
6 is a conceptual diagram for explaining the simulator unit of the integrated development system of the present inventors;
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and characteristics of the embodiments of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템(100)에 관하여 설명하도록 한다.Hereinafter, referring to the accompanying drawings, an autonomous IoT application integrated
도 1은 본 발명인 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템을 나타낸 블록도이고, 도 2 내지 도 3은 본 발명인 통합개발시스템의 관리모듈을 설명하기 위한 개념도이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명인 통합개발시스템의 플로우 에디터부를 설명하기 위한 개념도이고, 도 6은 본 발명인 통합개발시스템의 시뮬레이터부를 설명하기 위한 개념도이다.1 is a block diagram showing an autonomous IoT application integrated development system based on the neuromorphic architecture of the present invention, FIGS. 2 to 3 are conceptual diagrams for explaining a management module of the integrated development system of the present invention, and FIGS. 4 to 5 is a conceptual diagram for explaining the flow editor unit of the integrated development system of the present inventor, and FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the simulator unit of the integrated development system of the present inventor.
도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명인 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템(1000)은, 컴포넌트의 저장과 관리가 이루어지는 컴포넌트 관리모듈(100)과, 컴포넌트를 연결하여 플로우를 만들어주는 플로우 에디터부(200)와, 플로우 에디터부(200)에서 만들어진 플로우의 동작 확인이 이루어지는 시뮬레이터부(300)를 포함하여 이루어질 수 있다.1 to 6, the autonomous IoT application integrated
상세히 설명하면, 일반인이 코딩 작업을 통해 직접 시스템을 제작하기는 큰 어려움이 있으므로, 본 발명에서는 목적에 맞게 코딩되어 있는 각각의 컴포넌트를 사용자가 연결사용 가능하도록 한 것이다.In detail, since it is very difficult for ordinary people to directly produce a system through coding work, in the present invention, each component coded for a purpose can be connected and used by a user.
따라서 사용자는 이미 만들어져 있는 컴포넌트의 결합을 통해 본인이 원하는 형태의 시스템을 손쉽게 설계 가능한 것이다.Therefore, the user can easily design a system of the desired form by combining already made components.
이때, 상기 컴포넌트 관리모듈(100)은 컴포넌트 설치 또는 저장이 이루어지는 컴포넌트 저장부(110)와, 컴포넌트 설치, 삭제 및 코드 편집 중 어느 하나 이상을 관리하는 컴포넌트 매니저(120)를 포함할 수 있다.At this time, the
상세히 설명하면, 컴포넌트는 소프트웨어 개발 시 연결사용 가능하도록 코딩을 통해 만들어 놓은 모듈로, 사용자가 보다 많은 컴포넌트를 사용 가능할 경우 설계 가능한 시스템의 폭을 보다 넓힐 수 있으므로, 본 발명에서는 사용자가 컴포넌트 저장부(110)에 저장되어 있는 컴포넌트 외에 별도로 컴포넌트를 컴포넌트 매니저(120)를 이용하여 추가 설치 사용 가능하게 한 것이다.In detail, a component is a module made through coding so that it can be connected and used during software development, and if the user can use more components, the width of the system that can be designed can be broadened. In addition to the components stored in 110), additional components can be installed and used using the
이때, 컴포넌트 매니저(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 설치 가능한 컴포넌트를 찾아 사용자에게 리스트 형태로 표시 가능하고, 도 3에 도시된 바와 같이 설치되어 있는 컴포넌트를 사용자에게 보여줄 수도 있다.At this time, the
또한 설치된 컴포넌트는 그대로 유지될 수도 있지만, 사용되지 않을 경우 컴포넌트 매니저(120)를 통해 삭제되거나, 컴포넌트를 구성하는 코드가 변경 사용되어질 수도 있다.In addition, installed components may be maintained as they are, but when not in use, they may be deleted through the
상기 플로우 에디터부(200)는 컴포넌트 정보가 새롭게 입력되거나, 기존에 입력되어 있던 정보의 수정이 이루어지는 컴포넌트 정보 관리부(210)와, 컴포넌트의 코드 수정 및 저장이 이루어지는 코드 에디터부(220)를 포함할 수 있다.The
상세히 설명하면, 다양한 컴포넌트가 사용될 경우 사용자가 이러한 컴포넌트를 보다 명확하게 분류해야 할 필요가 있으므로, 정보 관리부(210)를 이용하여 추가, 수정할 수 있도록 한 것이다.In detail, when various components are used, the user needs to more clearly classify these components, so that they can be added or modified using the
이때, 정보 관리부(210)를 통하여 관리되는 컴포넌트의 정보는 이름, 시간 및 메시지 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이 외에도 다양한 정보를 포함할 수 있으므로 한정하지 않는다.At this time, the information of the component managed through the
또한 상기 코드 에디터부(220)를 통해서는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 각각의 컴포넌트를 구성하는 코드 정보의 수정 또는 컴포넌트가 연결 형성된 플로우의 코드 정보 수정이 이루어질 수 있으며, 수정된 정보는 안전하게 저장되어 이후에 용이하게 사용 가능한 형태로 보관될 수 있다.In addition, through the
이때, 코드 에디터부(220)는 GUI 방식의 편집기능을 가질 수 있지만, 이 외에도 TUI 방식의 편집기능 또한 포함할 수 있다.In this case, the
아울러, 상기 코드 에디터부(220)는 컴포넌트를 구성하는 소스코드 중 사용자가 변경하더라도 에러가 발생하지 않는 파라미터 값 정보를 사용자에게 제공 가능하며, 이러한 코드 에디터부(220)의 기능은 비전문가의 시스템 설계가 보다 용이하게 이루어지도록 보조 가능한 장점이 있다.In addition, the
상기 시뮬레이터부(300)는 복수개의 컴포넌트가 연결된 플로우를 실행시켜 중간 결과값을 확인 가능하게 하는 제1 시뮬레이터부(310)와, 사용자가 지정한 부분의 최종 결과값을 확인 가능하게 하는 제2 시뮬레이터부(320)를 포함할 수 있다.The
도 6을 참조하면, 제1 시뮬레이터부(310)는 Probe 컴포넌트로, 지능형 컴포넌트의 중간값 확인을 위한 데이터 흐름에 따라 데이터를 모니터링 가능하도록 하기 위한 수단일 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
또한 제2 시뮬레이터부(320)는 Sim 컴포넌트로 Time Domain에 의거하여 들어오는 데이터 값 중 사용자의 시간 설정으로 지정된 부분의 최종 결과값 확인을 지원하기 위한 수단일 수 있다.In addition, the
Sim 컴포넌트는 이름, 시간, 그래프 UI, 파일형식 수정이 가능하며, 결과값을 그래프 형태의 출력을 통해 배치 상태로 제공하여 뉴로모픽 보드 또는 IoT 기기에서 사용할 수 있도록 다양한 형식(npz, npy, h5)의 출력 파일로 지원하며, 출력된 파일들은 사용자의 다운로드 경로에 저장될 수 있다.The Sim component can modify the name, time, graph UI, and file format, and provides results in batches through graph-type output in various formats (npz, npy, h5) so that they can be used on neuromorphic boards or IoT devices. ), and the output files can be saved in the user's download path.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and the scope of application is diverse, and anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims Of course, various modifications are possible.
1000 : 통합개발시스템
100 : 컴포넌트 관리모듈
110 : 컴포넌트 저장부
120 : 컴포넌트 매니저
200 : 플로우 에디터부
210 : 정보 관리부
220 : 코드 에디터부
300 : 시뮬레이터부
310 : 제1 시뮬레이터부
320 : 제2 시뮬레이터부1000: integrated development system
100: component management module 110: component storage unit
120: component manager
200: flow editor unit 210: information management unit
220: code editor unit
300: simulator unit 310: first simulator unit
320: second simulator unit
Claims (6)
컴포넌트를 연결하여 플로우를 만들어주는 플로우 에디터부(200); 및
상기 플로우 에디터부(200)에서 만들어진 플로우의 동작 확인이 이루어지는 시뮬레이터부(300)를 포함하는 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템.
a component management module 100 where components are stored and managed;
a flow editor unit 200 that creates a flow by connecting components; and
An autonomous IoT application integrated development system based on a neuromorphic architecture including a simulator unit 300 that checks the operation of the flow created in the flow editor unit 200.
상기 컴포넌트 관리모듈(100)은
컴포넌트 설치 또는 저장이 이루어지는 컴포넌트 저장부(110); 및
컴포넌트 설치, 삭제 및 코드 편집 중 어느 하나 이상을 관리하는 컴포넌트 매니저(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템.
According to claim 1,
The component management module 100
a component storage unit 110 where components are installed or stored; and
An autonomous IoT application integrated development system based on a neuromorphic architecture, comprising a component manager 120 that manages any one or more of component installation, deletion, and code editing.
상기 플로우 에디터부(200)는
컴포넌트 정보가 입력 또는 수정되는 컴포넌트 정보 관리부(210); 및
컴포넌트의 코드 수정 및 저장이 이루어지는 코드 에디터부(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템.
According to claim 2,
The flow editor unit 200
a component information management unit 210 where component information is input or modified; and
An autonomous IoT application integrated development system based on a neuromorphic architecture, characterized in that it includes a code editor unit 220 in which code modification and storage of components are performed.
상기 컴포넌트 정보 관리부(210)에서 관리되는 컴포넌트 정보는 이름, 시간 및 메시지 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템.
According to claim 3,
The component information managed by the component information management unit 210 includes one or more of name, time, and message.
상기 시뮬레이터부(300)는
복수개의 컴포넌트가 연결된 플로우를 실행시켜 중간 결과값을 확인 가능하게 하는 제1 시뮬레이터부(310); 및
사용자가 지정한 부분의 최종 결과값을 확인 가능하게 하는 제2 시뮬레이터부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템.
According to claim 4,
The simulator unit 300
a first simulator unit 310 that enables checking of intermediate result values by executing a flow in which a plurality of components are connected; and
An autonomous IoT application integrated development system based on a neuromorphic architecture, characterized in that it includes a second simulator unit 320 that enables the user to check the final result of the designated part.
상기 제2 시뮬레이터부(320)는 결과값을 그래프 형태로 출력 제공하는 것을 특징으로 하는 뉴로모픽 아키텍처 기반의 자율형 IoT 응용 통합개발시스템.
According to claim 5,
The second simulator unit 320 is an autonomous IoT application integrated development system based on neuromorphic architecture, characterized in that for providing output in the form of a graph.
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