Spiking neural network (SNN) operating with asynchronous discrete events shows higher energy efficiency. A popular approach to implement deep SNNs is ANN-SNN conversion combining both efficient training in ANNs and efficient inference in SNNs. However, the previous works mostly required thousands of time steps to achieve lossless conversion. In this paper, we first identify the underlying cause, i.e., misrepresentation of the negative or overflow residual membrane potential in SNNs. Furthermore, we systematically analyze the conversion error between SNNs and ANNs, and then decompose it into three folds: quantization error, clipping error, and residual membrane potential representation error. With such insights, we propose a dual-phase conversion algorithm to minimize those errors. As a result, our model achieves SOTA in both accuracy and accuracy-delay tradeoff with deep architectures (ResNet and VGG net). Specifically, we report SOTA accuracy within 16$\times$ speedup compared with the latest results. Meanwhile, lossless conversion is performed with at least 2$\times$ faster reasoning performance.


翻译:以零星离散事件运行的Spik神经网络(SNN)显示,能源效率较高。实施深层SNN的流行方法是将ANN-SNN转换成ANN-SNN,同时结合对ANNS的有效培训和对SNS的有效推断。然而,以往的工程大多需要数千个时间步骤才能实现无损转换。在本文中,我们首先找出根本原因,即对SNNS的负或溢出剩余膜潜力的误差进行误差。此外,我们系统地分析SNNS和ANNS之间的误差,然后将其分解成三个折叠:定量错误、剪切错误和残余膜潜在代表错误。我们提出一个双阶段转换算法,以最大限度地减少这些错误。结果是,我们的模型在精深结构(ResNet和VGGNet)的精度和准确度折换交易中都实现了SOTA。具体地说,我们报告SOTA准确度在16美元之内与最新结果相比的速度。同时,以至少2美元的速度进行无损的推算。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习系统设计系统评估标准
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Quantum Neural Network Compression
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月4日
Arxiv
19+阅读 · 2018年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员