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稳定脉冲:基于位运算的双一致性优化用于脉冲神经网络

神经与进化计算 2026-03-13 v1 人工智能

摘要

尽管脉冲神经网络(SNN)的时序脉冲动力学能够实现低功耗时序模式捕获,但也带来了固有的一致性问题,严重损害表示性能。本文通过稳定脉冲(Stable Spike)进行双一致性优化以缓解此问题,从而提高SNN的识别性能。通过硬件友好的"AND"位运算,我们高效地将稳定脉冲骨架从多时序脉冲图中解耦,从而捕获关键语义并减少来自变量噪声脉冲的不一致性。进一步,我们将不稳定脉冲图引导收敛到稳定脉冲骨架,从而显著提高跨时序的内在一致性。此外,我们注入感知幅值的脉冲噪声以丰富表示,同时保持一致的语义。SNN被鼓励产生扰动一致的预测,从而促进泛化。广泛的实验在多个架构和数据集上验证了方法的有效性和通用性。特别是,我们的方法在超低延迟下的神经形态目标识别方面取得显著进展,准确率提升最高可达8.33%。这将帮助发掘SNN的功耗和速度潜能。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.11676,
  title  = {Stable Spike: Dual Consistency Optimization via Bitwise AND Operations for Spiking Neural Networks},
  author = {Yongqi Ding and Kunshan Yang and Linze Li and Yiyang Zhang and Mengmeng Jing and Lin Zuo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.11676},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted by CVPR 2026