АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ АПАРАТНИХ ПЛАТФОРМ ДЛЯ СИСТЕМ ПРОСТОРОВОЇ ОРІЄНТАЦІЇ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ УНІФІКОВАНОЇ МОДЕЛІ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ

Анотація

У даній роботі розглянуто проблему оцінки ефективності апаратних платформ для систем просторової орієнтації, з особливим акцентом на мобільні асистивні технології для користувачів із порушеннями зору. Основною метою є проведення систематичного порівняння двох класів компактних обчислювальних пристроїв – одноплатних комп’ютерів та смартфонів – із використанням уніфікованої моделі та методу прогнозування енергоспоживання в розподілених обчислювальних системах, розроблених і перевірених у наших попередніх дослідженнях. Методологія поєднує симуляцію та експериментальні вимірювання для отримання достовірної оцінки обчислювальної продуктивності, енергоефективності та внеску підсистем в умовах, наближених до реальних навантажень комп’ютерного зору. Експериментальне завдання ґрунтувалося на виявленні об’єктів із використанням нейронної мережі SSD MobileNetV1, застосованої до обробки. Енергоспоживання було розділене на підсистеми простою, обчислень і камери, а вимірювання виконувалися за допомогою контрольованого живлення протягом тривалих періодів для усунення короткочасних відхилень. Результати показали, що смартфони Apple стабільно перевершують одноплатні комп’ютери як за обчислювальною потужністю, так і за енергоефективністю: процесори забезпечують значно вищу продуктивність і нижче загальне енергоспоживання під час роботи в режимі реального часу, тоді як прискорення GPU через CoreML ще більше підсилює цю перевагу. Смартфони також продемонстрували кращу термостабільність і нижче споживання в режимі простою, хоча їхні вдосконалені підсистеми камер мають  додаткові енергетичні витрати в порівнянні з простішими USB-камерами. Загальний висновок підкреслює, що для задач комп’ютерного зору в системах просторової орієнтації навіть смартфони попередніх поколінь є більш ефективною та практичною апаратною основою, ніж найсучасніші одноплатні комп’ютери, пропонуючи не лише вищу продуктивність на одиницю енергії, але й ширший набір інтегрованих сенсорів та засобів підключення. Ці результати підкреслюють стратегічну важливість смартфонів як оптимальної апаратної основи для асистивних технологій наступного покоління та вказують на перспективні напрями подальших досліджень, що охоплюють Android-платформи та розширення периферій для одноплатних пристроїв.