Deep neural networks (DNNs) are increasingly used in safety-critical applications. Reliable fault analysis and mitigation are essential to ensure their functionality in harsh environments that contain high radiation levels. This study analyses the impact of multiple single-bit single-event upsets in DNNs by performing fault injection at the level of a DNN model. Additionally, a fault aware training (FAT) methodology is proposed that improves the DNNs' robustness to faults without any modification to the hardware. Experimental results show that the FAT methodology improves the tolerance to faults up to a factor 3.


翻译:深度神经网络(DNNs)在安全关键型应用中的使用日益广泛。为确保其在包含高辐射水平的恶劣环境下的功能,可靠的故障分析与缓解至关重要。本研究通过在DNN模型层面执行故障注入,分析了多重单比特单粒子翻转对DNNs的影响。此外,本文提出了一种故障感知训练(FAT)方法,该方法无需对硬件进行任何修改即可提升DNNs对故障的鲁棒性。实验结果表明,FAT方法可将故障容忍度提升高达3倍。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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