亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

An FPGA Implementation of Deep Spiking Neural Networks for Low-Power and Fast Classification

尖峰神经网络 现场可编程门阵列 人工神经网络 人工智能 计算机科学 深层神经网络 功率(物理) 模式识别(心理学) 机器学习 神经科学 心理学 嵌入式系统 物理 量子力学
作者
Xiping Ju,Biao Fang,Rui Yan,Xiaoliang Xu,Huajin Tang
出处
期刊:Neural Computation [MIT Press]
卷期号:32 (1): 182-204 被引量:69
标识
DOI:10.1162/neco_a_01245
摘要

A spiking neural network (SNN) is a type of biological plausibility model that performs information processing based on spikes. Training a deep SNN effectively is challenging due to the nondifferention of spike signals. Recent advances have shown that high-performance SNNs can be obtained by converting convolutional neural networks (CNNs). However, the large-scale SNNs are poorly served by conventional architectures due to the dynamic nature of spiking neurons. In this letter, we propose a hardware architecture to enable efficient implementation of SNNs. All layers in the network are mapped on one chip so that the computation of different time steps can be done in parallel to reduce latency. We propose new spiking max-pooling method to reduce computation complexity. In addition, we apply approaches based on shift register and coarsely grained parallels to accelerate convolution operation. We also investigate the effect of different encoding methods on SNN accuracy. Finally, we validate the hardware architecture on the Xilinx Zynq ZCU102. The experimental results on the MNIST data set show that it can achieve an accuracy of 98.94% with eight-bit quantized weights. Furthermore, it achieves 164 frames per second (FPS) under 150 MHz clock frequency and obtains 41× speed-up compared to CPU implementation and 22 times lower power than GPU implementation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
等待秀发布了新的文献求助10
2秒前
5秒前
6秒前
yao发布了新的文献求助10
9秒前
郑梓妍发布了新的文献求助10
11秒前
20秒前
大方易巧完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
28秒前
Markming发布了新的文献求助10
30秒前
Akim应助冷艳的立果采纳,获得30
32秒前
77发布了新的文献求助10
37秒前
战神林北完成签到,获得积分10
39秒前
迷路的问儿应助阵雨采纳,获得10
40秒前
yi一一完成签到,获得积分10
47秒前
艺术大师完成签到,获得积分10
50秒前
77完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
jyy应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
乌兰完成签到,获得积分10
1分钟前
yi一一发布了新的文献求助30
1分钟前
乌兰发布了新的文献求助20
1分钟前
Jason完成签到 ,获得积分20
1分钟前
1分钟前
Yelanjiao发布了新的文献求助10
1分钟前
陶冶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
marjorie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
小二郎应助威海大雪采纳,获得10
2分钟前
彳亍完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
威海大雪发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
好运莲莲发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 700
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3466780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3059575
关于积分的说明 9067114
捐赠科研通 2750043
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1508934
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 697124
邀请新用户注册赠送积分活动 696896