Spiking Neural Networks (SNNs) are the third generation of artificial neural networks that enable energy-efficient implementation on neuromorphic hardware. However, the discrete transmission of spikes brings significant challenges to the robust and high-performance learning mechanism. Most existing works focus solely on learning between neurons but ignore the influence between synapses, resulting in a loss of robustness and accuracy. To address this problem, we propose a robust and effective learning mechanism by modeling the associative plasticity between synapses (APBS) observed from the physiological phenomenon of associative long-term potentiation (ALTP). With the proposed APBS method, synapses of the same neuron interact through a shared factor when concurrently stimulated by other neurons. In addition, we propose a spatiotemporal cropping and flipping (STCF) method to improve the generalization ability of our network. Extensive experiments demonstrate that our approaches achieve superior performance on static CIFAR-10 datasets and state-of-the-art performance on neuromorphic MNIST-DVS, CIFAR10-DVS datasets by a lightweight convolution network. To our best knowledge, this is the first time to explore a learning method between synapses and an extended approach for neuromorphic data.


翻译:螺旋神经网络(SNNS)是第三代人造神经网络,能够对神经变异硬件进行节能应用。然而,螺旋的离散传输给强力和高性能学习机制带来了重大挑战。大多数现有工作仅侧重于神经神经元之间的学习,而忽视神经突触的影响,导致网络的稳健性和准确性丧失。为解决这一问题,我们提议了一个强大而有效的学习机制,通过模拟从关联长期强力(ALTP)的生理现象中观察到的神经神经网络(APBS)之间的关联性可塑性。根据拟议的APBS方法,同一神经神经元的突触点在同时受到其他神经元的刺激时通过一个共同因素发生相互作用。此外,我们提议采用突触时速裁剪裁和翻转(STCF)方法来提高我们的网络的普及能力。我们的方法在静态的CIFAR-10数据集和神经形态-DVS、CIFAR10-DVS的状态性能表现上取得了优的性能。我们最先进的MNIST-DVS-D-D-DVS-D-D-D-D-DS-S-S-S-S-S-S-S-S 一种最先进的数据方法是我们最佳的光进进进进进进进进进进进进进进进进取的系统,这是我们最深的进进进进进进进进进进进取的神经的系统的数据。一种通过一种通过一种对进进进进进进进取的系统的数据。

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