Memristors, emerging non-volatile memory devices, have shown promising potential in neuromorphic hardware designs, especially in spiking neural network (SNN) hardware implementation. Memristor-based SNNs have been successfully applied in a wide range of various applications, including image classification and pattern recognition. However, implementing memristor-based SNNs in text classification is still under exploration. One of the main reasons is that training memristor-based SNNs for text classification is costly due to the lack of efficient learning rules and memristor non-idealities. To address these issues and accelerate the research of exploring memristor-based spiking neural networks in text classification applications, we develop a simulation framework with a virtual memristor array using an empirical memristor model. We use this framework to demonstrate a sentiment analysis task in the IMDB movie reviews dataset. We take two approaches to obtain trained spiking neural networks with memristor models: 1) by converting a pre-trained artificial neural network (ANN) to a memristor-based SNN, or 2) by training a memristor-based SNN directly. These two approaches can be applied in two scenarios: offline classification and online training. We achieve the classification accuracy of 85.88% by converting a pre-trained ANN to a memristor-based SNN and 84.86% by training the memristor-based SNN directly, given that the baseline training accuracy of the equivalent ANN is 86.02%. We conclude that it is possible to achieve similar classification accuracy in simulation from ANNs to SNNs and from non-memristive synapses to data-driven memristive synapses. We also investigate how global parameters such as spike train length, the read noise, and the weight updating stop conditions affect the neural networks in both approaches.


翻译:正在探索在文本分类中实施基于分子的 SNN 的 SNN 。 其中一个主要原因是对基于分子的 SNN 进行文本分类培训的成本很高, 原因是缺乏高效学习的参数和内存的非理想。 为了解决这些问题并加速在文本分类应用程序中探索基于分子的线性分类网络。 我们利用一个模拟框架在IMDB 电影审查数据集中展示情绪分析任务。 我们采取两种办法, 利用基于分子的模型获得经过训练的智能网络。 我们通过将一个经过训练的自然神经网络(ANN) 转换成一个基于精度的 SNNNP 的精度分类网络(ANNP ), 加速在文本分类应用程序中探索基于分子的线性分类系统网络。 我们开发一个模拟框架,使用一个虚拟模擬模擬的模擬阵列阵列阵列阵列阵列, 并且通过SNNNO 的S- mal IM 直接将S- main 的SNNO 模型转换成一个不以内。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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