Graph Convolutional Networks (GCNs) achieve an impressive performance due to the remarkable representation ability in learning the graph information. However, GCNs, when implemented on a deep network, require expensive computation power, making them difficult to be deployed on battery-powered devices. In contrast, Spiking Neural Networks (SNNs), which perform a bio-fidelity inference process, offer an energy-efficient neural architecture. In this work, we propose SpikingGCN, an end-to-end framework that aims to integrate the embedding of GCNs with the biofidelity characteristics of SNNs. The original graph data are encoded into spike trains based on the incorporation of graph convolution. We further model biological information processing by utilizing a fully connected layer combined with neuron nodes. In a wide range of scenarios (e.g. citation networks, image graph classification, and recommender systems), our experimental results show that the proposed method could gain competitive performance against state-of-the-art approaches. Furthermore, we show that SpikingGCN on a neuromorphic chip can bring a clear advantage of energy efficiency into graph data analysis, which demonstrates its great potential to construct environment-friendly machine learning models.


翻译:由于在学习图表信息方面表现能力惊人,革命网络(GCNs)取得了令人印象深刻的成绩。然而,GCNs在深网络上实施时,需要昂贵的计算能力,使其难以被安装在电池动力装置上。相比之下,Spiking神经网络(SNNS)是一个生物纤维化推断过程,它提供了一个节能的神经结构。在这项工作中,我们提议SpikingGCN(SpikingGCN)是一个端到端框架,目的是将GCN与SNNS的生物纤维特性相结合。原始的图表数据在纳入图变变变模型的基础上被编码成顶峰值列列。我们进一步利用一个与神经节点相结合的完全相连的层来模拟生物信息处理。在广泛的情景中(例如:引力网络、图像图解分类和建议系统),我们的实验结果表明,拟议的方法可以取得竞争性表现。此外,我们显示SpikingGCN(SpikingGCN)能够将神经形态变形芯片的模型带来巨大的优势,从而将其潜在的数据模型转化为模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
49+阅读 · 2021年6月30日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
120+阅读 · 2020年8月2日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10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
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
[每周ArXiv] 最新几篇GNN论文
图与推荐
0+阅读 · 2021年5月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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 · 2013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
1+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
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月23日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Arxiv
21+阅读 · 2021年2月13日
Arxiv
18+阅读 · 2020年7月13日
已删除
Arxiv
31+阅读 · 2020年3月23日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Position-aware Graph Neural Networks
Arxiv
15+阅读 · 2019年6月11日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
28+阅读 · 2018年4月6日
VIP会员
相关资讯
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
[每周ArXiv] 最新几篇GNN论文
图与推荐
0+阅读 · 2021年5月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月23日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Arxiv
21+阅读 · 2021年2月13日
Arxiv
18+阅读 · 2020年7月13日
已删除
Arxiv
31+阅读 · 2020年3月23日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Position-aware Graph Neural Networks
Arxiv
15+阅读 · 2019年6月11日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
28+阅读 · 2018年4月6日
相关基金
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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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 · 2013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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员