Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cs > arXiv:2507.23562

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 机器学习

arXiv:2507.23562 (cs)
[提交于 2025年7月31日 ]

标题: 在SpiNNaker2神经形态平台上的脉冲Q网络的硬件感知微调

标题: Hardware-Aware Fine-Tuning of Spiking Q-Networks on the SpiNNaker2 Neuromorphic Platform

Authors:Sirine Arfa, Bernhard Vogginger, Christian Mayr
摘要: 脉冲神经网络(SNNs)在针对各种机器人任务的神经形态硬件上,有望实现数量级更低的功耗和低延迟推理。 在本工作中,我们提出了一种基于量化SNNs的强化学习(RL)算法的节能实现,以解决两个经典控制任务。 该网络使用Q学习算法进行训练,然后进行微调并量化为低比特(8比特)精度,以便在SpiNNaker2神经形态芯片上进行嵌入式部署。 为了评估SpiNNaker2相对于传统计算平台的比较优势,我们分析了我们的SNN模型的推理延迟、动态功耗和每次推理的能量成本,并将其性能与GTX 1650 GPU基准进行比较。 我们的结果表明,SpiNNaker2在可扩展、低能耗的神经形态计算方面具有强大的潜力,实现了高达32倍的能量消耗减少。 推理延迟与基于GPU的执行相当,在某些任务设置中观察到了改进,这加强了SpiNNaker2在实时神经形态控制中的可行性,并使神经形态方法成为高效深度Q学习的有吸引力的方向。
摘要: Spiking Neural Networks (SNNs) promise orders-of-magnitude lower power consumption and low-latency inference on neuromorphic hardware for a wide range of robotic tasks. In this work, we present an energy-efficient implementation of a reinforcement learning (RL) algorithm using quantized SNNs to solve two classical control tasks. The network is trained using the Q-learning algorithm, then fine-tuned and quantized to low-bit (8-bit) precision for embedded deployment on the SpiNNaker2 neuromorphic chip. To evaluate the comparative advantage of SpiNNaker2 over conventional computing platforms, we analyze inference latency, dynamic power consumption, and energy cost per inference for our SNN models, comparing performance against a GTX 1650 GPU baseline. Our results demonstrate SpiNNaker2's strong potential for scalable, low-energy neuromorphic computing, achieving up to 32x reduction in energy consumption. Inference latency remains on par with GPU-based execution, with improvements observed in certain task settings, reinforcing SpiNNaker2's viability for real-time neuromorphic control and making the neuromorphic approach a compelling direction for efficient deep Q-learning.
评论: 8页,5图,3表
主题: 机器学习 (cs.LG) ; 硬件架构 (cs.AR)
引用方式: arXiv:2507.23562 [cs.LG]
  (或者 arXiv:2507.23562v1 [cs.LG] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.23562
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: ACM ICONS 2025 - International Conference on Neuromorphic Systems

提交历史

来自: Sirine Arfa [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 7 月 31 日 13:49:44 UTC (5,181 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cs.LG
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cs
cs.AR

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号