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面向低功耗可穿戴平台的卷积-循环神经网络用于心律失常检测

信号处理 2020-07-07 v1 机器学习 机器学习

摘要

低功耗传感技术(如可穿戴设备)已在医疗健康领域兴起,因其可实现生理信号的连续、无创监测。为使此类设备具备临床价值,经典信号处理面临诸多挑战。然而,数据驱动方法(如机器学习)虽精度可观,却以高资源与内存消耗为代价。本文关注运行于微控制器及低功耗处理器(可穿戴传感器与设备通常配备此类器件)上的神经网络推理。具体而言,我们将一种已有的卷积-循环神经网络(该网络设计用于从单导联心电图检测并分类心律失常)适配至Nordic Semiconductor的nRF52低功耗嵌入式片上系统(配备ARM Cortex-M4处理核)。我们展示了采用定点精度并使用CMSIS-NN库的实现,其F1F_1分数由原实现的0.8降至0.784,内存占用为195.6KB,吞吐量为33.98MOps/s。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.03538,
  title  = {Convolutional-Recurrent Neural Networks on Low-Power Wearable Platforms for Cardiac Arrhythmia Detection},
  author = {Antonino Faraone and Ricard Delgado-Gonzalo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.03538},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for presentation in the 2nd IEEE International Conference on Artificial Intelligence Circuits and Systems (AICAS2020)