Multi-Wavelength Parallel Training and Quantization-Aware Tuning for WDM-Based Optical Convolutional Neural Networks Considering Wavelength-Relative Deviations

量化(信号处理) 计算机科学 卷积神经网络 波分复用 干涉测量 波长 推论 人工神经网络 多路复用 电子工程 算法 光学 人工智能 物理 电信 工程类
作者
Zhu, Ying,Min Liu,Xu Li,Lei Wang,Xi Xiao,Shaohua Yu
标识
DOI:10.1145/3566097.3567949
摘要

Wavelength Division Multiplexing (WDM)-based Mach-Zehnder Interferometer Optical Convolutional Neural Networks (MZI-OCNNs) have emerged as a promising platform to accelerate convolutions that cost most computing sources in neural networks. However, the wavelength-relative imperfect split ratios and actual phase shifts in MZIs and quantization errors from the electronic configuration module will degrade the inference accuracy of WDM-based MZI-OCNNs and thus render them unusable in practice. In this paper, we propose a framework that models the split ratios and phase shifts under different wavelengths, incorporates them into OCNN training, and introduces quantization-aware tuning to maintain inference accuracy and reduce electronic module complexity. Consequently, the framework can improve the inference accuracy by 49%, 76%, and 76%, respectively, for LeNet5, VGG7, and VGG8 implemented with multi-wavelength parallel computing. And instead of using Float 32/64 quantization resolutions, only 5,6, and 4 bits are needed and fewer quantization levels are utilized for configuration signals.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
研友_rLmNXn发布了新的文献求助10
刚刚
尼克11完成签到,获得积分10
刚刚
LV完成签到 ,获得积分10
1秒前
dzvd完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
子健完成签到,获得积分10
1秒前
神勇的向薇完成签到,获得积分10
1秒前
搜集达人应助健忘症采纳,获得10
2秒前
2秒前
wanci应助tt采纳,获得10
3秒前
liuerlong完成签到 ,获得积分10
3秒前
笨笨熊发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer应助研友_rLmNXn采纳,获得10
4秒前
上官若男应助pp采纳,获得10
4秒前
ding应助明天会更美好采纳,获得30
4秒前
qcck完成签到,获得积分10
4秒前
321发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
starfish发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
所所应助乔烨磊采纳,获得10
7秒前
7秒前
慕青应助小叶子采纳,获得10
8秒前
Bio应助克林沙星采纳,获得50
8秒前
我是老大应助皮皮采纳,获得10
8秒前
shine发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
doudou完成签到,获得积分10
9秒前
搜集达人应助cjh采纳,获得10
10秒前
LCC发布了新的文献求助10
10秒前
hzx发布了新的文献求助10
10秒前
七兮发布了新的文献求助20
11秒前
CC发布了新的文献求助10
12秒前
自觉南风发布了新的文献求助10
12秒前
Banbor2021完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
康复物理因子治疗 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4016344
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3556478
关于积分的说明 11321199
捐赠科研通 3289279
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812421
邀请新用户注册赠送积分活动 887952
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812060