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10. TinyML单元测试：前处理、后处理与模型输出验证

共计 30 章节

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TinyML单元测试的重要性 · 学习目标 · 课程整体框架与适用场景

课程导入TinyML

TinyML基础回顾

嵌入式机器学习流程 · 模型部署挑战 · 单元测试在其中的定位

TinyML基础回顾

单元测试概念与原则

测试金字塔 · 测试隔离 · 可重复性

单元测试概念原则

TinyML测试环境搭建

硬件平台 · 模拟器 · 交叉编译工具链

TinyML测试环境搭建

前处理流程解析

数据归一化 · 缩放 · 量化

前处理流程解析数据归一化

前处理单元测试设计

输入边界 · 异常值 · 空数据

前处理单元测试设…输入边界

前处理测试实战

使用C++编写测试用例 · 验证归一化函数 · 滑动窗口

前处理测试实战C++

后处理流程解析

softmax · 阈值判断 · 类别映射

后处理流程解析softmax

后处理单元测试设计

概率分布 · 极端置信度 · 多类别排序

后处理单元测试设…概率分布

后处理测试实战

编写测试验证softmax输出 · 最大类别选择 · 置信度过滤与状态机转换

后处理测试实战softmax

模型输出验证基础

模型输出格式 · 张量形状 · 量化输出与反量化

模型输出验证基础模型输出格式

模型输出单元测试

输出维度 · 数值范围 · NaN/Inf处理

模型输出单元测试输出维度

测试数据管理

真实数据采集 · 合成数据生成 · 数据增强

测试数据管理真实数据采集

模拟器与硬件在环测试

使用QEMU · Renode · Arduino模拟器进行单元测试

模拟器硬件

测试驱动开发（TDD）在TinyML中的应用

红绿重构循环 · 先写测试再实现前/后处理模块

测试覆盖率与质量度量

行覆盖率 · 分支覆盖率 · 变异测试

测试覆盖率质量度量

持续集成（CI）与自动化测试

GitHub Actions · 嵌入式测试流水线 · 固件构建与测试集成

常见前处理错误与测试陷阱

整数溢出 · 浮点精度 · 字节序

常见前处理错误测试陷阱

常见后处理错误与测试陷阱

softmax数值稳定性 · 阈值误判 · 状态残留

常见后处理错误测试陷阱

模型输出验证的挑战

量化模型输出偏差 · 温度参数 · 多模型融合

模型输出验证的挑…量化模型输出偏差

语音唤醒词检测——前处理MFCC特征…

案例实战MFCC

图像分类——后处理softmax与t…

案例实战softmax

异常检测——传感器数据前处理与阈值后…

案例实战异常检测

运动识别——加速度计数据滑动窗口与状…

案例实战运动识别

测试性能优化

减少测试执行时间 · 内存受限环境下的测试策略 · 并行测试

测试性能优化减少测试执行时间

测试与模型部署的集成

将单元测试嵌入固件构建 · OTA更新前验证 · 模型版本兼容性测试

测试模型部署的集成

调试与故障定位

使用断言 · 日志 · 模拟器调试

调试故障定位

模糊测试 · 属性测试 · 基于模型的测试在TinyML中的应用

高级主题模糊测试

设计一个完整的TinyML单元测试套… · 覆盖前处理 · 后处理与模型输出

综合项目TinyML

课程总结与进阶路径

回顾核心要点 · 常见误区 · 推荐工具与资源

课程总结进阶路径