Long training time hinders the potential of the deep, large-scale Spiking Neural Network (SNN) with the on-chip learning capability to be realized on the embedded systems hardware. Our work proposes a novel connection pruning approach that can be applied during the on-chip Spike Timing Dependent Plasticity (STDP)-based learning to optimize the learning time and the network connectivity of the deep SNN. We applied our approach to a deep SNN with the Time To First Spike (TTFS) coding and has successfully achieved 2.1x speed-up and 64% energy savings in the on-chip learning and reduced the network connectivity by 92.83%, without incurring any accuracy loss. Moreover, the connectivity reduction results in 2.83x speed-up and 78.24% energy savings in the inference. Evaluation of our proposed approach on the Field Programmable Gate Array (FPGA) platform revealed 0.56% power overhead was needed to implement the pruning algorithm.


翻译:长期的培训时间阻碍了深层、大型的Spiking神经网络的潜力,因为芯片学习能力将在嵌入的系统硬件上实现。我们的工作提出了一种新的连接运行方法,可以在尖尖尖峰定时可依赖的可塑性(STDP)上学习期间应用,以优化深层SNN的学习时间和网络连接。我们运用了我们的方法,在“第一尖尖尖时间”编码时,对深层的SNNN进行了深层的编码,并在芯片学习中成功地实现了2.1x速度和64%的节能,并将网络连接减少了92.83%,而没有造成任何精确损失。此外,在推断中,连接速度下降2.83x速度和78.24%的节能效果。对外地可编程门Array(FPGA)平台上的拟议方法的评估显示,需要0.56%的电源管理费来执行修算法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17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
强化学习扫盲贴:从Q-learning到DQN
夕小瑶的卖萌屋
52+阅读 · 2019年10月13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
Deep Compression/Acceleration:模型压缩加速论文汇总
极市平台
14+阅读 · 2019年5月15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
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Deep Reinforcement Learning 深度增强学习资源
数据挖掘入门与实战
7+阅读 · 2017年11月4日
Deep Learning & Neural Network 免费学习资源【译】
乐享数据DataScientists
5+阅读 · 2017年8月20日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
104+阅读 · 2019年12月19日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
Arxiv
5+阅读 · 2018年9月11日
Neural Architecture Optimization
Arxiv
8+阅读 · 2018年9月5日
VIP会员
相关VIP内容
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17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
相关资讯
强化学习扫盲贴:从Q-learning到DQN
夕小瑶的卖萌屋
52+阅读 · 2019年10月13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
Deep Compression/Acceleration:模型压缩加速论文汇总
极市平台
14+阅读 · 2019年5月15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
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Deep Reinforcement Learning 深度增强学习资源
数据挖掘入门与实战
7+阅读 · 2017年11月4日
Deep Learning & Neural Network 免费学习资源【译】
乐享数据DataScientists
5+阅读 · 2017年8月20日
相关论文
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
104+阅读 · 2019年12月19日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
Arxiv
5+阅读 · 2018年9月11日
Neural Architecture Optimization
Arxiv
8+阅读 · 2018年9月5日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员