【摘 要】
：
人工神经网络技术是人工智能领域一个重要的研究方向。随着人类对大脑认知的不断加深,人工神经网络需要在保证较高准确率的同时能更好地模拟生物大脑工作机制,而现有的两代人工神经网络无法同时满足这些特性,在此背景下提出一种新型的人工神经网络——脉冲卷积神经网络(SCNN)。脉冲卷积神经网络同时具有卷积神经网络的高准确率和脉冲神经网络的高能效性与高计算效率,由于同时具有两代人工神经网络的优点,脉冲卷积神经网络
论文部分内容阅读
人工神经网络技术是人工智能领域一个重要的研究方向。随着人类对大脑认知的不断加深,人工神经网络需要在保证较高准确率的同时能更好地模拟生物大脑工作机制,而现有的两代人工神经网络无法同时满足这些特性,在此背景下提出一种新型的人工神经网络——脉冲卷积神经网络(SCNN)。脉冲卷积神经网络同时具有卷积神经网络的高准确率和脉冲神经网络的高能效性与高计算效率,由于同时具有两代人工神经网络的优点,脉冲卷积神经网络正逐渐得到世界各地的重视。现阶段对于脉冲卷积神经网络的研究刚刚起步,大多数是用计算机程序对其进行模拟仿真。单纯的算法模拟仿真对计算资源要求极高,无法体现出脉冲卷积神经网络的高能效性和高计算效率。而现有的神经网络处理器,大部分只针对卷积神经网络或者脉冲神经网络进行硬件加速,尚无一款专门的神经网络处理器可以对脉冲卷积神经网络进行硬件加速。为了解决上述问题,本文主要研究一种对脉冲卷积神经网络进行硬件加速的可配置神经网络处理器。处理器将神经元按照阵列的方式进行排布,形成神经元阵列,通过对神经元阵列的分时复用和配置,使得处理器可以适应各种不同结构的脉冲卷积神经网络算法,提高了处理器的通用性。通过对控制程序的编写,处理器可以对脉冲卷积神经网络的各种参数进行配置,提高了处理器的灵活性和扩展性。同时,处理器还有多个神经元阵列进行并行运算,大大提高了处理器的运算速度。总体来说,本文提出的处理器具有灵活度高、通用性强、运算速度高等优点。处理器已经在赛灵思公司的Kintex7系列FPGA上实现。处理器采用12位定点数格式进行数据存储与运算,与算法模拟仿真的浮点数制相比,有效减少了存储资源的消耗。本文使用两种测试方式对处理器进行测试,第一种采用MNIST数据集对处理器的性能进行评估,其测试准确率与算法模拟仿真结果相比相差不到2%,并且处理器系统的总功耗仅为0.681w。第二种将摄像头与处理器相结合,构建应用演示系统,通过脉冲卷积神经网络处理器对目标图像进行实时分类,识别准确率达到设计要求。
其他文献
光电探测器是根据光电效应,将入射光信号转化为电信号进行输出,实现对光信息的采集。本文围绕提高硅基光电探测器响应特性的目标,开展纳米线硅制备、光学性能以及光电响应特性优化等研究,主要获得了以下结果:(1)纳米线硅制备:优化了金属辅助化学刻蚀制备纳米线硅工艺,通过改变镀银时间、刻蚀时间和反应温度等工艺参数,实现了纳米线硅的可控制备。实验确认刻蚀过程中银纳米颗粒存在横向输运,嵌入纳米线硅表面,随退火形成
随着信息技术的发展,大力推进大数据、人工智能等现代科技在检察工作中的应用,实现对检察工作的全程规范化、智能化管理已经成为一大趋势,人们也期待一个可以给大家带来便利的智能问答系统。本文针对检务公开这一特定领域设计了基于自动建库的多策略混合智能问答系统,以人机对话的形式回答用户提问的有关检察院办事流程、法律法规、案件法律咨询等问题,返回的答案一般唯一且比较准确,不需要用户再次进行筛选,大大节约了用户的
关键蛋白质对细胞存活来说是必不可少的,鉴别关键蛋白质可以增强我们对细胞工作原理的了解,并且关键蛋白质的鉴定在生物学和药物设计的研究中起着至关重要的作用。当前,研究
随着信息技术的快速发展,保障通信安全的密码技术也得到了长足的进步。作为通信安全的重要保障,密钥的安全性越来越受到人们的重视。认证密钥协商(Authentication Key Agreement,AKA)是保障密钥安全的一个重要手段,对其相关协议的研究也越来越成熟。而另一方面,嵌入式系统的快速发展,为安全认证协商系统的实现又提供了软硬件协同工作的基础。由于在嵌入式系统中实现硬件加密具有加密速度快,
农民专业合作社作为一种新型农业经营主体,是提升农产品市场竞争力,促进农民增收,增强农村发展内生动力的重要载体。党的十九大报告提出“实施乡村振兴战略”,加快推进农业农村现代化,这离不开农民专业合作社的发展。而目前我国农民专业合作社的发展仍然处于初期阶段,在管理、经营、分配等方面存在一些瓶颈问题,因此有必要认真研究地方政府在农民专业合作社发展进程中的作用机制,从而推动农民专业合作社持续健康发展。本论文
随着互联网的快速发展,网络流量增长迅速,现有网络资源难以满足人们需求。而由于现有网络体系异常庞大、结构复杂,难以进行改造,网络僵化问题逐渐突出。网络虚拟化技术将物理资源抽象,无需改变当前网络结构,是应对网络僵化的有效手段。虚拟网络映射是网络虚拟化的研究热点,传统的虚拟网络映射算法以提高底层资源利用率等方面为主,对虚拟网络的可生存性研究较少。而由于设备老化,黑客技术提升等因素,底层网络的故障愈加频繁
原油作为工业的基础原材料,是经济发展的基础,其价格波动会对不同商品或服务的价格产生不同影响,且影响还会沿着商品之间的价格传导关系进行级联扩散。稳定物价是宏观经济政
近些年,国家不断推行教育信息化建设,在线学习平台迅猛发展,线上教学与线下教学相结合的混合式教学环境正在形成。本次课题的目标便是设计及实现一个能够较好地支持混合式教学环境的学习分析系统,帮助教师及时了解学生情况、发现学习指标间关系、研究教育理论,具有重要意义。主要研究内容如下:首先本文通过数据仓库理念,在一定程度上解决了混合式教学环境下多数据源混杂的问题,使得不同平台的多维数据可以有机融合、相互补充
物联网技术的应用已经延伸到我们日常的生产和生活,随着互联网技术的不断提高,物联网已经迎来了万物互联的时代。尽管物联网的应用领域不断扩大,但是在技术、管理以及成本等方面也面临着诸多难题。其中,无线传感器网络作为物联网中数据采集的一个重要技术,也是物联网技术研究的关键点,其通过在传感区域内部署大量的传感器设备来实时获取外部环境数据信息。在实际应用场景中,这些被随机部署在感知区域内的微型的传感器可以利用
宁夏宁东的煤炭资源丰富与陕西榆林、内蒙古鄂尔多斯共同构成我国的能源“金三角”。但在煤资源的利用和开采过程中常常伴有严重的污染问题。若要从根本上解决煤炭在利用过程中的诸多问题,就一定要从分子水平上对煤进行研究,提高煤的利用效率。有机溶剂的常温萃取作为一种破坏性低、操作便捷的方法,在探究煤结构领域表现出了其独到的优势。但传统的萃取过程主要是基于煤中的镜质组,对惰质组的萃取研究仍处于起步阶段。加之,溶剂