Deep spiking neural networks (SNNs) offer the promise of low-power artificial intelligence. However, training deep SNNs from scratch or converting deep artificial neural networks to SNNs without loss of performance has been a challenge. Here we propose an exact mapping from a network with Rectified Linear Units (ReLUs) to an SNN that fires exactly one spike per neuron. For our constructive proof, we assume that an arbitrary multi-layer ReLU network with or without convolutional layers, batch normalization and max pooling layers was trained to high performance on some training set. Furthermore, we assume that we have access to a representative example of input data used during training and to the exact parameters (weights and biases) of the trained ReLU network. The mapping from deep ReLU networks to SNNs causes zero percent drop in accuracy on CIFAR10, CIFAR100 and the ImageNet-like data sets Places365 and PASS. More generally our work shows that an arbitrary deep ReLU network can be replaced by an energy-efficient single-spike neural network without any loss of performance.


翻译:深度喷射神经网络(SNNS)提供了低功率人工智能的希望。然而,从零开始培训深层的SNNS或将深层人工神经网络转换成无损性能的SNNS是一个挑战。在这里,我们建议从一个有校正线性单位(ReLUs)的网络精确地绘制成一个每神经元点点点点火的SNNNN。为了我们的建设性证据,我们假设一个具有或没有革命层、批量正常化和最大集合层的专制多层ReLU网络在某些培训中被训练为高性能。此外,我们假设我们能够获得培训期间使用的一个有代表性的输入数据实例,以及受过训练的RELU网络的确切参数(重量和偏差)。从深层RELU网络到SNNS的测绘导致CIFAR10、CIFAR100和图像网络类似数据集Place365和PASS的精确度零下降。更一般地说,我们的工作表明,一个任意的深层RELU网络可以被一个节能的单一神经网络取代,而不会丧失性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2021年6月14日
Attentive Graph Neural Networks for Few-Shot Learning
Arxiv
40+阅读 · 2020年7月14日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月13日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Simplifying Graph Convolutional Networks
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月19日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员