Stochastic Dividers for Low Latency Neural Networks
Notice bibliographique
Résumé
Stochastic computing (SC) is attractive for hardware implementation due to its low complexity in arithmetic unit design; therefore, SC has attracted considerable interest to implement Artificial Neural Networks (ANNs) for resources-limited applications, because ANNs must usually perform a large number of arithmetic operations. To attain a high computation accuracy in an SC-based ANN, extended stochastic logic is utilized together with standard SC units and thus, a stochastic divider is required to perform the conversion between these logic representations. However, as the most complex SC arithmetic unit, the conventional divider incurs in a large computation latency; this limits an SC implementation for ANNs used in applications needing high performance. Therefore, there is a need to design fast stochastic dividers for SC-based ANNs. Recent works (e.g., a binary searching and triple modular redundancy (BS-TMR) based stochastic divider) are targeting a reduction in computation latency, while keeping nearly the same accuracy compared with the traditional (conventional) design. However, this divider still requires N iterations to deal with 2 N -bit stochastic sequences, and thus the latency increases in proportion to the sequence length. In this paper, a decimal searching and TMR (DS-TMR) based stochastic divider is initially proposed to further reduce the computation latency; it only requires two iterations to calculate the quotient, so regardless of the sequence length. Moreover, a second trade-off design between accuracy and hardware is also presented. An SC-based Multi-Layer Perceptron (MLP) is then considered to show the effectiveness of the proposed dividers; results show that when utilizing the proposed dividers, MLP achieves the lowest computation latency while keeping the classification results at the same accuracy. When using as combined metric the product of the latency and power dissipation, the proposed designs are also shown to be superior to the SC-based MLPs employing other dividers found in the technical literature as well as the commonly used 32-bit floating point implementation. This makes the proposed dividers very attractive compared with the existing schemes for SC-based ANNs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».