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ECC-SNN:面向脉冲神经网络的高性价比边云协同

分布式、并行与集群计算 2025-05-28 v1

摘要

大多数边云协同框架依赖基于云的人工神经网络(ANN)的强大计算与存储能力。然而,这种依赖导致边缘设备与云之间产生巨大的通信开销和高计算能耗,在应用于资源受限的边缘设备时尤为如此。为应对这些挑战,我们提出了 ECC-SNN,一种结合节能脉冲神经网络(SNN)的新型边云协同框架,旨在将更多计算工作负载从云端卸载至边缘,从而提高性价比并减少对云的依赖。ECC-SNN 采用联合训练方法,整合了 ANN 与 SNN 模型,使边缘设备能够利用云模型的知识来提升性能,同时降低能耗与处理延迟。此外,ECC-SNN 具备设备端增量学习算法,使边缘模型能够持续适应动态环境,减少了与频繁云更新请求相关的通信开销与资源消耗。在四个数据集上的大量实验结果表明,ECC-SNN 将准确率提高了 4.15%,平均能耗降低了 79.4%,平均处理延迟降低了 39.1%。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.20835,
  title  = {ECC-SNN: Cost-Effective Edge-Cloud Collaboration for Spiking Neural Networks},
  author = {Di Yu and Changze Lv and Xin Du and Linshan Jiang and Wentao Tong and Zhenyu Liao and Xiaoqing Zheng and Shuiguang Deng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.20835},
  year   = {2025}
}