Improving the accuracy and robustness of RRAM-based in-memory computing against RRAM hardware noise and adversarial attacks

电阻随机存取存储器 稳健性(进化) 计算机科学 推论 深层神经网络 深度学习 绩效改进 非易失性存储器 计算机工程 计算机硬件 噪音(视频) 二进制数 人工智能 算术 工程类 电气工程 数学 基因 图像(数学) 电压 生物化学 化学 运营管理
作者
Sai Kiran Cherupally,Jian Meng,Adnan Siraj Rakin,Shihui Yin,Injune Yeo,Shimeng Yu,Deliang Fan,Jae-sun Seo
出处
期刊:Semiconductor Science and Technology [IOP Publishing]
卷期号:37 (3): 034001-034001 被引量:8
标识
DOI:10.1088/1361-6641/ac461f
摘要

Abstract We present a novel deep neural network (DNN) training scheme and resistive RAM (RRAM) in-memory computing (IMC) hardware evaluation towards achieving high accuracy against RRAM device/array variations and enhanced robustness against adversarial input attacks. We present improved IMC inference accuracy results evaluated on state-of-the-art DNNs including ResNet-18, AlexNet, and VGG with binary, 2-bit, and 4-bit activation/weight precision for the CIFAR-10 dataset. These DNNs are evaluated with measured noise data obtained from three different RRAM-based IMC prototype chips. Across these various DNNs and IMC chip measurements, we show that our proposed hardware noise-aware DNN training consistently improves DNN inference accuracy for actual IMC hardware, up to 8% accuracy improvement for the CIFAR-10 dataset. We also analyze the impact of our proposed noise injection scheme on the adversarial robustness of ResNet-18 DNNs with 1-bit, 2-bit, and 4-bit activation/weight precision. Our results show up to 6% improvement in the robustness to black-box adversarial input attacks.
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
Nole应助康超采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.4应助怪杰采纳,获得30
1秒前
脑洞疼应助ccc采纳,获得10
2秒前
lily发布了新的文献求助10
2秒前
zik发布了新的文献求助10
3秒前
hhh完成签到 ,获得积分10
6秒前
可爱的函函应助迅速怜雪采纳,获得10
7秒前
黑白菜完成签到,获得积分10
10秒前
从不内卷完成签到,获得积分10
10秒前
Sowoozoo完成签到 ,获得积分10
11秒前
刘哈哈完成签到,获得积分10
14秒前
CipherSage应助虚心的向珊采纳,获得10
14秒前
Ava应助ericzhouxx采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
温暖砖头发布了新的文献求助10
20秒前
研友_nxVJ78发布了新的文献求助10
21秒前
牟欣宇完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
唐一完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
淡然的小珍完成签到 ,获得积分10
23秒前
77最可爱完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
DONG1完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
26秒前
26秒前
从容紫寒完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
刘哈哈发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
落后路人发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
Hoshieko发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
pugongy发布了新的文献求助10
31秒前
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 [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7429065
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9031483
关于积分的说明 19240414
捐赠科研通 7057192
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3236211
关于科研通互助平台的介绍 2399698
邀请新用户注册赠送积分活动 2219199