May, 2023

Joint A-SNN: 通过自蒸馏和权重分解联合训练人工神经网络和脉冲神经网络

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TL;DR本文提出了一种人工神经网络和脉冲神经网络之间联合训练的框架，其中人工神经网络可以引导脉冲神经网络的优化。我们通过多个网络分支将人工神经网络中的知识提炼到脉冲神经网络中，并限制了两者的参数，分享部分参数和学习不同的独立权重。在多项广泛的网络结构实验中，我们的方法始终表现出色，超越了许多其他最先进的训练方法。例如，在 CIFAR100 分类任务中，我们的方法训练的脉冲 ResNet-18 模型只需要 4 个时间步，就可以达到 77.39％的 top-1 准确率。
发现论文，激发创造
  • 通过知识蒸馏从人工神经网络构建深度脉冲神经网络

    本文提出了一种新的方法，利用知识蒸馏构建深度 SNN 模型，通过利用 ANN 作为教师模型和 SNN 作为学生模型进行联合训练算法，可以更加有效地构建深层脉冲神经网络结构，并且在与不可微分波形的通信时，仍然能够避免从零开始训练 SNN，并且具有良好的噪声免疫能力。

    Apr, 2023

  • LaSNN: 深度脉冲神经网络中的有效高效培训之层级 ANN 到 SNN 蒸馏

    通过引入 attention 机制和采用分层知识蒸馏的方法，提出了新的 SNN 训练框架 LaSNN，实现了与 ANN 比较的竞争性准确率和比转换的 SNN 快 20 倍的推理速度，并且具有灵活性和可扩展性。

    Apr, 2023

  • 使脉冲神经网络工作：稳健的类脑无监督机器学习

    该文章讨论了 Spiking Neural Networks (SNNs) 的局限性，介绍了一种方法来解决这些问题使用无监督学习来快速发现输入数据中的稀疏可识别特征，使 SNNs 成为一种使用未标记数据进行快速、准确、高效、可解释和可重新部署的机器学习的新方法。

    Aug, 2022

  • 脉冲神经网络深度学习

    该研究论文讨论深度脉冲神经网络的训练方法，比较有监督和无监督学习的准确性、计算成本和硬件友好性，发现深度脉冲神经网络在准确性方面仍落后于人工神经网络，但在许多任务中可以达到相同的准确性并需要更少的计算操作。

    Apr, 2018

  • 脉冲神经网络的直接训练：更快，更大，更好

    通过提出神经元规范化技术和直接学习算法，以及缩小速率编码窗口和将漏电整合 - 击发（LIF）模型转换为显式迭代版本的 Pytorch 实现方法，训练了高性能的 CIFAR10 数据集上的深度 SNN，开辟了探究 SNN 潜力的新途径。

    Sep, 2018

  • 将传统人工神经网络转化为脉冲神经网络的最优方案

    本文介绍了一种将传统人工神经网络转化为脉冲神经网络的新方法，该方法使用门限平衡和软重置机制将权重转移至目标 SNN，以降低转换误差。该方法能够保证几乎不出现精度损失，并且只需要典型 SNN 模拟时间的 1/10，非常适合于对 SNN 极限能量和内存进行支持的嵌入式平台上的实现。

    Feb, 2021

  • 生物启发计算与深度学习的相遇：从人工神经网络到低延迟、准确、高能效的脉冲神经网络

    通过修改 SNN 整合 - 发射神经元模型和在训练 ANN 过程中使用细粒度 L1 正则化和替代梯度等方法，我们提出了一种新的 ANN 转 SNN 框架，可以以极低的时间步和高级稀疏性实现无损 SNN，低延迟，低计算能耗和高测试准确性（例如，ImageNet 数据集上只有 4 个时间步的准确率为 73.30%）。

    Dec, 2023

  • 脉冲神经网络联邦学习

    本研究提出了一个分散的、保护隐私的 Spiking Neural Networks 训练框架，在 CIFAR10 和 CIFAR100 基准测试中，我们发现在联邦学习的大规模客户端下，相较于人工神经网络，Spiking Neural Networks 能够提供超过 15% 的总体准确性并达到多达 5.3 倍的能源效率。

    Jun, 2021

  • 超越分类：直接训练脉冲神经网络实现语义分割

    本论文探讨了脉冲神经网络在语义分割方面的应用，通过替代全连接层和使用替代梯度学习方法，将基本的全卷积网络和 DeepLab 架构重构为 SNN 域的网络。实验表明，相较于 ANN 网络，SNN 网络在这个领域更加稳健和节能。

    Oct, 2021

  • 共同学习脉冲神经网络中的突触延迟、权重和自适应

    通过协同学习连接权重、神经元适应过程和突触传播延迟等生物灵感神经元特征，本文展示了脉冲神经网络 (SNN) 在数据处理方面的增强，进而在具有丰富时间动态的任务上表现出与等效人工神经网络 (ANN) 类似大小的最先进效果。

    Sep, 2023