当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

国科大杭州高等研究院陈洛南研究员团队在脉冲神经网络的类脑学习算法方面取得进展

2024/04/25


图 混沌脉冲反向传播算法的原理示意图

  在国家自然科学基金项目(批准号:T2350003、T2341007)等资助下,国科大杭州高等研究院陈洛南研究员团队在脉冲神经网络的类脑学习算法方面取得进展。相关研究成果以“脑启发的混沌脉冲反向传播(Brain-inspired Chaotic Spiking Backpropagation)”为题,于2024年1月30日发表在《国家科学评论》(National Science Review)杂志上。论文链接:https://doi.org/10.1093/nsr/nwae037。

  深度神经网络已经成为工程和科研领域的基本工具之一,在图像识别、机器翻译和蛋白质结构预测等方向都有着广泛应用。然而,深度神经网络仍具有缺陷,如时空信息表征效率低、自组织学习能力弱、硬件实现难度大且能耗远超人类大脑等。相较于深度神经网络,脉冲神经网络具有更好的生物可解释性、更强的时空表征能力和更低的能耗,因此被誉为第三代人工神经网络。但是,脉冲神经网络难以直接高效地训练,使得它在目标任务上的准确率远不及同规模的传统深度神经网络,极大地限制了脉冲神经网络的应用。

  受大脑工作模式启发,陈洛南团队开发了混沌脉冲反向传播算法(CSBP),通过引入损失函数使网络权重产生类似大脑中的混沌,并进一步利用混沌的遍历性和伪随机性,显著提高了脉冲神经网络的学习性能。该工作发现CSBP 的学习过程最初是混沌的,随后出现各种分叉动力学,最终退化为梯度动力学并收敛。CSBP 在神经形态数据集(如DVS-CIFAR10和 DVS-Gesture)和大规模静态数据集(如CIFAR100和ImageNet)上的准确性和鲁棒性都明显优于目前最先进的方法。该工作为高效训练脉冲神经网络提供了一个重要的工具,并为理解大脑的学习过程提供了新的见解。


版权声明:
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。

相关学术资讯
近期会议

2026年智慧教育与数据挖掘国际学术会议(SEDM 2026)(2026-06-27)

2026仪器仪表、先进材料与智能制造国际会议(ICIAMIM 2026)(2026-07-02)

2026年第五届机器学习、云计算与智能挖掘国际会议(2026-07-10)

2026年IEEE第三届先进机器人, 自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2026)(2026-07-24)

第六届互联网技术与教育信息化国际学术会议 (ITEI 2026)(2026-07-24)

第五届航空航天工程与系统国际研讨会(ISAES 2026)(2026-07-24)

第十届教育、管理与社会科学国际学术会议 (ISEMSS 2026)(2026-07-24)

第六届电气工程与机电一体化技术国际学术会议(ICEEMT 2026)(2026-07-24)

第五届能源与电力系统国际学术会议 (ICEEPS 2026)(2026-07-24)

第九届声学、振动、噪声控制国际研讨会(CAVNC 2026)(2026-08-07)

2026年海洋科学、水利工程与环境管理国际会议(ICMSHEEM 2026)(2026-7-26)

2026年制造业、材料与仿真国际学术会议(ICMMS 2026)(2026-8-5)

2026精准农业、智慧农业与农林整治国际会议(PASAAFI 2026)(2026-7-19)

2026戏剧、舞蹈学与美术学国际学术会议(IADDFA 2026)(2026-7-9)

2026地球科学、地质与资源勘探开发国际会议(ESGRED 2026)(2026-7-15)

第七届智能计算与人机交互国际研讨会(ICHCI 2026)(2026-9-18)

2026年教育、心理学与人文发展国际会议(ICEPHD 2026)(2026-7-8)

2026年第八届人工智能与教育国际研讨会 (WAIE 2026)(2026-9-26)

2026企业管理、数字化经济与公共管理国际会议(EMDEPM 2026)(2026-7-15)

2026年心理健康、思想政治教育与教育学国际会议(ICMHIPEP 2026)(2026-7-9)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。
综合推荐区