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Redes neuronales ternarias impresas con precisión arbitraria y aproximación evolutiva holística

Created by
  • Haebom

Autor

Vojtech Mrazek, Konstantinos Balaskas, Paula Carolina Lozano Duarte, Zdenek Vasicek, Mehdi B. Tahoori, Georgios Zervakis

Describir

Este artículo aborda la electrónica impresa como una alternativa prometedora a los sistemas basados ​​en silicio, que requiere propiedades como flexibilidad, elasticidad, conformabilidad y costos de fabricación ultrabajos. A pesar del gran tamaño de las características de la electrónica impresa, las redes neuronales impresas (NN) han atraído una atención considerable para cumplir con los requisitos de las aplicaciones objetivo. Sin embargo, la implementación de circuitos complejos sigue siendo un desafío. Este estudio aborda la brecha entre la precisión de clasificación y la eficiencia de área en redes neuronales impresas, abordando el diseño y la cooptimización de todo el sistema de procesamiento, proximidad y sensor, desde la interfaz analógico-digital (un importante cuello de botella de área y potencia) hasta el clasificador digital. Este estudio propone un marco automatizado para el diseño de redes neuronales ternarias impresas con precisión de entrada arbitraria, utilizando optimización multiobjetivo y aproximación global. Los circuitos propuestos son, en promedio, 17 veces más eficientes en área y 59 veces más eficientes energéticamente que las redes neuronales impresas de aproximación convencionales, y son los primeros en permitir el funcionamiento con baterías impresas con una pérdida de precisión inferior al 5%, considerando el costo de la interfaz analógico-digital.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Un marco automatizado para diseñar redes neuronales ternarias impresas.
ÁRea y eficiencia energética significativamente mejoradas en comparación con las redes neuronales impresas existentes (17x área, 59x potencia)
Primera demostración de la viabilidad de la impresión con baterías (con una pérdida de precisión inferior al 5%)
Considerando el costo de la interfaz analógico-digital
Soporte para precisión de entrada arbitraria
Limitations:
Falta de verificación específica para aplicaciones del mundo real
Se necesitan más investigaciones para determinar la generalización del marco propuesto.
Es necesario revisar la aplicabilidad a diversos procesos y materiales de impresión.
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