C. elegans shows chemotaxis using klinokinesis where the worm senses the concentration based on a single concentration sensor to compute the concentration gradient to perform foraging through gradient ascent/descent towards the target concentration followed by contour tracking. The biomimetic implementation requires complex neurons with multiple ion channel dynamics as well as interneurons for control. While this is a key capability of autonomous robots, its implementation on energy-efficient neuromorphic hardware like Intel's Loihi requires adaptation of the network to hardware-specific constraints, which has not been achieved. In this paper, we demonstrate the adaptation of chemotaxis based on klinokinesis to Loihi by implementing necessary neuronal dynamics with only LIF neurons as well as a complete spike-based implementation of all functions e.g. Heaviside function and subtractions. Our results show that Loihi implementation is equivalent to the software counterpart on Python in terms of performance - both during foraging and contour tracking. The Loihi results are also resilient in noisy environments. Thus, we demonstrate a successful adaptation of chemotaxis on Loihi - which can now be combined with the rich array of SNN blocks for SNN based complex robotic control.


翻译:C. Celegans 显示使用 klinokines 的化学血清质,其中蠕虫感应到基于单一浓度传感器的浓度浓度,以计算浓度梯度,从而通过梯度进化/白向目标浓度进行牵引,然后进行等光跟踪。生物模拟实施需要具有多个离子信道动态的复杂神经元以及用于控制的中子体。这是自主机器人的关键能力,但对于像Intel's Loihi这样的节能性能神经硬体硬件实施Loihi要求网络适应硬件特有的限制,而这种限制尚未实现。在本文中,我们展示了基于 klinokinesis 的染色体对Loihi 的适应,方法是仅用LIF神经元实施必要的神经动态,以及完全以峰值为基础执行所有功能,例如 Heaviside 函数和减值。我们的结果显示,Loihihipon的安装与Python的软件对等,在前和等跟踪期间,都需要对网络进行改造。 Loihihi 的结果在感应变环境中也有弹性环境。因此,因此,我们展示了基于Simmotoexexexexmaxmex的浓缩的系统综合控制。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Yoshua Bengio,使算法知道“为什么”
专知会员服务
7+阅读 · 2019年10月10日
计算机 | ICDE 2020等国际会议信息8条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29日
语音顶级会议Interspeech2018接受论文列表!
专知
6+阅读 · 2018年6月10日
推荐|深度强化学习聊天机器人(附论文)!
全球人工智能
4+阅读 · 2018年1月30日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Yoshua Bengio,使算法知道“为什么”
专知会员服务
7+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
计算机 | ICDE 2020等国际会议信息8条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29日
语音顶级会议Interspeech2018接受论文列表!
专知
6+阅读 · 2018年6月10日
推荐|深度强化学习聊天机器人(附论文)!
全球人工智能
4+阅读 · 2018年1月30日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员