As deep neural networks require tremendous amount of computation and memory, analog computing with emerging memory devices is a promising alternative to digital computing for edge devices. However, because of the increasing simulation time for analog computing system, it has not been explored. To overcome this issue, analytically approximated simulators are developed, but these models are inaccurate and narrow down the options for peripheral circuits for multiply-accumulate operation (MAC). In this sense, we propose a methodology, SEMULATOR (SiMULATOR by Emulating the analog computing block) which uses a deep neural network to emulate the behavior of crossbar-based analog computing system. With the proposed neural architecture, we experimentally and theoretically shows that it emulates a MAC unit for neural computation. In addition, the simulation time is incomparably reduced when it compared to the circuit simulators such as SPICE.


翻译:由于深神经网络需要大量的计算和内存,使用新兴记忆装置进行模拟计算是边缘设备数字计算的一个很有希望的替代方法。 但是,由于模拟计算系统的模拟时间不断增加,还没有对此进行探讨。为了克服这一问题,开发了分析性近似模拟器,但这些模型是不准确的,缩小了用于乘积操作的外围电路选项。 从这个意义上讲,我们提出了一个方法:SEMULATOR(SiMULATOR,通过模拟计算块),它利用深神经网络来模仿跨边模拟计算系统的行为。我们用拟议的神经结构实验和理论上显示,它模仿了神经计算的一个MAC单元。此外,与SPICE等电路模拟器相比,模拟时间的缩短是无法比较的。

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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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