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基于 MLX 的 Apple Silicon 平台上的脉冲神经网络 mlx-snn

机器学习 2026-03-05 v1 人工智能 神经与进化计算

摘要

我们介绍了 mlx-snn,这是第一个原生构建于 Apple MLX 框架上的脉冲神经网络(SNN)库。随着 SNN 研究的快速发展,所有主要库——snnTorch、Norse、SpikingJelly、Lava——都针对 PyTorch 或自定义后端,使得 Apple Silicon 用户没有原生选项。mlx-snn 提供六种神经元模型(LIF、IF、Izhikevich、自适应 LIF、突触、Alpha),四种替代梯度函数,四种脉冲编码方法(包括一种针对 EEG 的编码器),以及完整的基于时间反向传播训练管道。该库利用 MLX 的统一内存架构、惰性求值和可组合函数变换(mx.grad、mx.compile)实现高效的 Apple Silicon 平台上的 SNN 研究。我们在 MNIST 手写数字分类任务上验证了 mlx-snn,采用五种超参数配置和三种后端,实现最高 97.28% 的准确率,训练速度提升 2.0–2.5 倍,GPU 内存占用降低 3–10 倍。mlx-snn 采用 MIT 许可证开源,已发布至 PyPI。https://github.com/D-ST-Sword/mlx-snn

关键词

引用

@article{arxiv.2603.03529,
  title  = {mlx-snn: Spiking Neural Networks on Apple Silicon via MLX},
  author = {Jiahao Qin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.03529},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages 3 figures