Spiking Neural Networks (SNNs) have attracted great attention due to their distinctive characteristics of low power consumption and temporal information processing. ANN-SNN conversion, as the most commonly used training method for applying SNNs, can ensure that converted SNNs achieve comparable performance to ANNs on large-scale datasets. However, the performance degrades severely under low quantities of time-steps, which hampers the practical applications of SNNs to neuromorphic chips. In this paper, instead of evaluating different conversion errors and then eliminating these errors, we define an offset spike to measure the degree of deviation between actual and desired SNN firing rates. We perform a detailed analysis of offset spike and note that the firing of one additional (or one less) spike is the main cause of conversion errors. Based on this, we propose an optimization strategy based on shifting the initial membrane potential and we theoretically prove the corresponding optimal shifting distance for calibrating the spike. In addition, we also note that our method has a unique iterative property that enables further reduction of conversion errors. The experimental results show that our proposed method achieves state-of-the-art performance on CIFAR-10, CIFAR-100, and ImageNet datasets. For example, we reach a top-1 accuracy of 67.12% on ImageNet when using 6 time-steps. To the best of our knowledge, this is the first time an ANN-SNN conversion has been shown to simultaneously achieve high accuracy and ultralow latency on complex datasets. Code is available at https://github.com/hzc1208/ANN2SNN_COS.


翻译:Spik 120 Neural Networks(SNN)由于其低功率消耗量和时间信息处理的特性而引起极大注意。ANN-SNN转换作为应用 SNNS的最常用培训方法,可以确保转换 SNNS在大型数据集上达到与ANNS的可比性能。但是,性能在低时间步数下严重降解,这妨碍了SNNNS对神经畸形芯片的实际应用。在本文中,我们没有评估不同的转换错误,而是消除这些错误,而是定义了一种抵消性能,以测量实际和期望的SNNNE发射率之间的偏差程度。我们对抵消性能进行详细分析,并指出,在大规模数据集中,发射一个额外的(或更少的)超NNNNNNS 升率是造成转换错误的主要原因。基于这一点,我们提出了一个最优化的战略,即改变最初的模版模数,我们的方法有一个独特的迭代特性,可以进一步减少转换错误。实验结果显示,我们的最佳方法在S-ral-rationalal laxal cal salationalationalationalation a 6-frial sal sal sal silations a CIFard sal sal sal sal sal sal saldaldal sal salds.

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