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Enregistrement W4313590974 · doi:10.1109/tcsii.2022.3233923

Booth Encoding-Based Energy Efficient Multipliers for Deep Learning Systems

2023· article· en· W4313590974 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Circuits & Systems II Express Briefs · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAdvanced Neural Network Applications
Établissements canadiensUniversity of Saskatchewan
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésArtificial neural networkMultiplier (economics)Quantization (signal processing)Computer scienceEncoding (memory)Convolutional neural networkInferenceComputationAlgorithmArtificial intelligencePattern recognition (psychology)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Artificial intelligence on edge is a growing research field. In this brief, we propose a novel re-encoding scheme for reducing the size of the weights of deep neural networks (DNNs). The proposed re-encoding scheme exploits the Booth encoding scheme and the power-of-two (PO2) quantization to allow for very low energy computations during the inference of the neural networks with minimal loss in classification accuracy. We demonstrate the advantages of the proposed re-encoding scheme by computing a convolutional neural network (CNN) and a linear neural network on the proposed Extended Exact Multiplier and the proposed PO2 Multiplier. Our proposed PO2 quantization and re-encoding method reduce the model size for the CNN by 30.77% and the model size of the linear neural network by 49.86%. Furthermore, our multipliers reduce the inference energy for CNN by 50.6% and for the linear neural network by 90.1%. The PO2 Multiplier is proposed for the sensor-end computation of the linear neural network with a 77.32% reduction in the area relative to an exact Booth multiplier and it reduces the inference energy consumption of the linear neural network by 93.2% when compared to the unmodified exact multiplier. Our proposed scheme can be used to improve the energy consumption during inference for most Booth multipliers with minor modifications to the re-encoding signal arrangements. We also demonstrate that the proposed re-encoding scheme paired with the proposed multipliers outperforms all the existing designs in terms of resource utilization with a minimal impact on the inference accuracy of the neural networks.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Études des sciences et des technologies
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,992
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0020,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,024
Tête enseignante GPT0,250
Écart entre enseignants0,227 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle