BrainForest: Neuromorphic Multiplier-Less Bit-Serial Weight-Memory-Optimized 1024-Tree Brain-State Classification Processor
Notice bibliographique
Résumé
Personalized brain implants have the potential to revolutionize the treatment of neurological disorders and augment cognition. Medical implants that deliver therapeutic stimulation in response to detected seizures have already been deployed for the treatment of epilepsy. These devices require low-power integrated circuits for life-long operation. This constraint impedes the integration of machine-learning driven classifiers that could improve treatment outcomes. This paper introduces BrainForest, a neuromorphic multiplier-less bit-serial weight-memory-optimized brain-state classification processor. The architecture achieves state-of-the-art energy efficiency using two layers of neuron models to implement the spectral and temporal functions needed for classification: 1) resonate-and-fire neurons are used to extract physiological signal band energy EEG biomarkers 2) leaky integrator neurons are used to build multi-timescale representations for classification. Sparse neural model firing activity is used to clock-gate device logic, thereby decreasing power consumption by 93%. An energy-optimized 1024-tree boosted decision forest performs the classification used to trigger stimulation in response to detected pathological brain states. The IC is implemented in 65nm CMOS with state-of-the-art power consumption (best case: 9.6µW, typical: 118µW), achieving a seizure sensitivity of 97.5% with a false detection rate of 2.08 per hour.
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.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».