Gas Leakage Detection Using Tiny Machine Learning
Notice bibliographique
Résumé
Gas leakage detection is a critical concern in both industrial and residential settings, where real-time systems are essential for quickly identifying potential hazards and preventing dangerous incidents. Traditional detection systems often rely on centralized data processing, which can lead to delays and scalability issues. To overcome these limitations, in this study, we present a solution based on tiny machine learning (TinyML) to process data directly on devices. TinyML has the potential to execute machine learning algorithms locally, in real time, and using tiny devices, such as microcontrollers, ensuring faster and more efficient responses to potential dangers. Our approach combines an MLX90640 thermal camera with two optimized convolutional neural networks (CNNs), MobileNetV1 and EfficientNet-B0, deployed on the Arduino Nano 33 BLE Sense. The results show that our system not only provides real-time analytics but does so with high accuracy—88.92% for MobileNetV1 and 91.73% for EfficientNet-B0—while achieving inference times of 1414 milliseconds and using just 124.8 KB of memory. Compared to existing solutions, our edge-based system overcomes common challenges related to latency and scalability, making it a reliable, fast, and efficient option. This work demonstrates the potential for low-cost, scalable gas detection systems that can be deployed widely to enhance safety in various environments. By integrating cutting-edge machine learning models with affordable IoT devices, we aim to make safety more accessible, regardless of financial limitations, and pave the way for further innovation in environmental monitoring solutions.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».