Spiking neural networks have attracted extensive attention from researchers in many fields due to their brain-like information processing mechanism. The proposal of surrogate gradient enables the spiking neural networks to migrate to more complex tasks, and gradually close the gap with the conventional artificial neural networks. Current spiking neural networks utilize the output of all moments to produce the final prediction, which compromises their temporal characteristics and causes a reduction in performance and efficiency. We propose a temporal knowledge sharing approach (TKS) that enables the interaction of information between different moments, by selecting the output of specific moments to compose teacher signals to guide the training of the network along with the real labels. We have validated TKS on both static datasets CIFAR10, CIFAR100, ImageNet-1k and neuromorphic datasets DVS-CIFAR10, NCALTECH101. Our experimental results indicate that we have achieved the current optimal performance in comparison with other algorithms. Experiments on Fine-grained classification datasets further demonstrate our algorithm's superiority with CUB-200-2011, StanfordDogs, and StanfordCars. TKS algorithm helps the model to have stronger temporal generalization capability, allowing the network to guarantee performance with large time steps in the training phase and with small time steps in the testing phase. This greatly facilitates the deployment of SNNs on edge devices.


翻译:突触神经网络吸引了许多领域的研究人员的广泛关注,因为它们具有类似于大脑的信息处理机制。替代梯度的提出使得突触神经网络能够迁移到更复杂的任务,并逐渐缩小与传统人工神经网络之间的差距。当前的突触神经网络利用所有时刻的输出来生成最终的预测,这会损害它们的时间特性,导致性能和效率降低。我们提出了一种暂态知识共享方法(TKS),它通过选择特定时刻的输出来组成教师信号,指导网络的训练以及真实标签。我们已经在静态数据集CIFAR10、CIFAR100、ImageNet-1k和神经形态数据集DVS-CIFAR10、NCALTECH101上验证了TKS。我们的实验结果表明,与其他算法相比,我们已经实现了当前的最佳性能。在细粒度分类数据集上的实验证明了我们算法在CUB-200-2011、StanfordDogs和StanfordCars上的优越性。TKS算法有助于模型具有更强的暂态普适性,使网络在训练阶段能够保证大的时间步长,在测试阶段能够保证小的时间步长。这极大地促进了SNNs在边缘设备上的部署。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICLR-2020】网络反卷积,NETWORK DECONVOLUTION
专知会员服务
39+阅读 · 2020年2月21日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
论文浅尝 | Continual Learning for Named Entity Recognition
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年6月25日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
4+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
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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2017年7月4日
VIP会员
最新内容
非对称优势:美海军开发低成本反无人机技术
专知会员服务
1+阅读 · 37分钟前
《美战争部小企业创新研究(SBIR)计划》
专知会员服务
3+阅读 · 今天2:48
《军事模拟:将军事条令与目标融入AI智能体》
专知会员服务
5+阅读 · 今天2:43
【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
5+阅读 · 4月24日
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
8+阅读 · 4月24日
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
12+阅读 · 4月24日
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
9+阅读 · 4月24日
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
4+阅读 · 4月24日
相关VIP内容
【ICLR-2020】网络反卷积,NETWORK DECONVOLUTION
专知会员服务
39+阅读 · 2020年2月21日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
论文浅尝 | Continual Learning for Named Entity Recognition
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年6月25日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
4+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
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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员