清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Convolutional Echo‐State Network with Random Memristors for Spatiotemporal Signal Classification

计算机科学 卷积神经网络 软件 深度学习 联营 Echo(通信协议) 电阻随机存取存储器 智能手表 记忆电阻器 人工智能 计算机工程 计算机硬件 计算机体系结构 嵌入式系统 可穿戴计算机 电子工程 计算机网络 物理化学 化学 电极 程序设计语言 工程类
作者
Shaocong Wang,Hegan Chen,Woyu Zhang,Yi Li,Dingchen Wang,Shuhui Shi,Yaping Zhao,Kam Chi Loong,Xi Chen,Yujiao Dong,Yi Zhang,Yang Jiang,Chaudhry Muhammad Furqan,Jia Chen,Qing Wang,Xiaoxin Xu,Guangyi Wang,H.Y. Yu,Dashan Shang,Zhongrui Wang
出处
期刊:Advanced intelligent systems [Wiley]
卷期号:4 (8) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/aisy.202200027
摘要

The unprecedented development of Internet of Things results in the explosion of spatiotemporal signals generated by smart edge devices, leading to a surge of interest in real‐time learning of such data. This imposes a big challenge to conventional digital hardware because of physically separated memory and processing units and the transistor scaling limit. Memristors are deemed a solution for efficient and portable deep learning. However, their ionic resistive switching incurs large programming stochasticity and energy, compromising their advantages in real‐time learning spatiotemporal signals. To address the aforementioned issues, we propose a novel hardware–software codesign. Hardware‐wise, the stochasticity in memristor programming is leveraged to produce random matrices for efficient in‐memory computing. Software‐wise, random convolutional‐pooling architectures are integrated with echo‐state networks that compute with the hardware random matrices and make real‐time learning affordable. The synergy of the hardware and software not only improves the performance over conventional echo‐state networks, that is, 90.94% and 91.67% (compared to baselines 88.33% and 62.50%), but also retains 187.79× and 93.66× improvement of energy efficiency compared to the digital alternatives on the representative Human Activity Recognition Using Smartphones (HAR) and CRICKET datasets, respectively. These advantages make random convolutional echo‐state network (RCESN) a promising solution for the future smart edge hardware.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
13秒前
nki发布了新的文献求助10
20秒前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
35秒前
脑洞疼应助nki采纳,获得10
1分钟前
cai完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Noob_saibot完成签到,获得积分10
1分钟前
Noob_saibot发布了新的文献求助30
2分钟前
2分钟前
nki发布了新的文献求助10
2分钟前
molihuakai应助nki采纳,获得20
2分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
andrele应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
linhuafeng完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
wh发布了新的文献求助30
3分钟前
nki发布了新的文献求助20
4分钟前
4分钟前
John发布了新的文献求助10
4分钟前
无花果应助nki采纳,获得10
4分钟前
感动初蓝完成签到 ,获得积分10
4分钟前
活泼的向日葵完成签到,获得积分10
5分钟前
天空完成签到,获得积分10
5分钟前
慕山完成签到 ,获得积分10
6分钟前
whitepiece完成签到,获得积分0
6分钟前
CodeCraft应助Cythy采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
Cythy发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
Gaosy92完成签到,获得积分20
7分钟前
fabius0351完成签到 ,获得积分10
7分钟前
xuan完成签到,获得积分10
7分钟前
Wang完成签到 ,获得积分20
7分钟前
领导范儿应助好运来采纳,获得10
7分钟前
TongKY完成签到 ,获得积分10
7分钟前
8分钟前
好运来发布了新的文献求助10
8分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6404350
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8223574
关于积分的说明 17429904
捐赠科研通 5456943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883653
邀请新用户注册赠送积分活动 1859855
关于科研通互助平台的介绍 1701316