Action recognition is an exciting research avenue for artificial intelligence since it may be a game changer in the emerging industrial fields such as robotic visions and automobiles. However, current deep learning faces major challenges for such applications because of the huge computational cost and the inefficient learning. Hence, we develop a novel brain-inspired Spiking Neural Network (SNN) based system titled Spiking Gating Flow (SGF) for online action learning. The developed system consists of multiple SGF units which assembled in a hierarchical manner. A single SGF unit involves three layers: a feature extraction layer, an event-driven layer and a histogram-based training layer. To demonstrate the developed system capabilities, we employ a standard Dynamic Vision Sensor (DVS) gesture classification as a benchmark. The results indicate that we can achieve 87.5% accuracy which is comparable with Deep Learning (DL), but at smaller training/inference data number ratio 1.5:1. And only a single training epoch is required during the learning process. Meanwhile, to the best of our knowledge, this is the highest accuracy among the non-backpropagation algorithm based SNNs. At last, we conclude the few-shot learning paradigm of the developed network: 1) a hierarchical structure-based network design involves human prior knowledge; 2) SNNs for content based global dynamic feature detection.


翻译:行动识别是人工智能的一个令人兴奋的研究渠道,因为它可能是机器人视觉和汽车等新兴工业领域的一个游戏变异器。然而,由于计算成本巨大和学习效率低,目前的深层学习面临这些应用的重大挑战。因此,我们开发了一个全新的由大脑启发的Spiking Spiking Spiking神经网络(SNN) 系统,名为 Spiking Gatening Flow (SPGF),用于在线行动学习。发达系统由多个以等级方式组合的 SGF 系统组成。单一的 SGF 单元涉及三个层面: 地貌提取层、 事件驱动层和基于直方图的培训层。为了展示发达的系统能力,我们使用标准动态视觉传感器(DVS) 动作分类作为基准。结果显示,我们可以实现87.5%的精度,与深度学习(DL)相仿,但较少的培训/推断数据比率为1.5:1。 在学习过程中,只需要一个单一的培训节点。同时,我们最了解的是,这是基于不反向的系统结构的高度精确度。为了显示基于SNNISN网络内容的系统,我们得出了基于SNNISNSSSSSSSSSS-先级的系统结构结构的设计特征。

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