論文の概要: Neuromorphic Intermediate Representation: A Unified Instruction Set for Interoperable Brain-Inspired Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.14641v2
• Date: Mon, 30 Sep 2024 09:40:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-01 22:01:07.806455
• Title: Neuromorphic Intermediate Representation: A Unified Instruction Set for Interoperable Brain-Inspired Computing
• Title（参考訳）: ニューロモルフィック中間表現 : 相互運用型脳誘発コンピューティングのための統一命令セット
• Authors: Jens E. Pedersen, Steven Abreu, Matthias Jobst, Gregor Lenz, Vittorio Fra, Felix C. Bauer, Dylan R. Muir, Peng Zhou, Bernhard Vogginger, Kade Heckel, Gianvito Urgese, Sadasivan Shankar, Terrence C. Stewart, Sadique Sheik, Jason K. Eshraghian,
• Abstract要約: 神経力学をシミュレートするニューラルネットワークとニューロモルフィックハードウェアプラットフォームが注目されている。 本稿では,デジタルニューロモルフィックシステムにおける計算の共通参照フレームを確立する。 7つのニューロモルフィックシミュレータと4つのデジタルハードウェアプラットフォームにまたがる複雑さの異なる3つのスパイクニューラルネットワークモデルを再現して実演する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.066607775161713
• License:
• Abstract: Spiking neural networks and neuromorphic hardware platforms that simulate neuronal dynamics are getting wide attention and are being applied to many relevant problems using Machine Learning. Despite a well-established mathematical foundation for neural dynamics, there exists numerous software and hardware solutions and stacks whose variability makes it difficult to reproduce findings. Here, we establish a common reference frame for computations in digital neuromorphic systems, titled Neuromorphic Intermediate Representation (NIR). NIR defines a set of computational and composable model primitives as hybrid systems combining continuous-time dynamics and discrete events. By abstracting away assumptions around discretization and hardware constraints, NIR faithfully captures the computational model, while bridging differences between the evaluated implementation and the underlying mathematical formalism. NIR supports an unprecedented number of neuromorphic systems, which we demonstrate by reproducing three spiking neural network models of different complexity across 7 neuromorphic simulators and 4 digital hardware platforms. NIR decouples the development of neuromorphic hardware and software, enabling interoperability between platforms and improving accessibility to multiple neuromorphic technologies. We believe that NIR is a key next step in brain-inspired hardware-software co-evolution, enabling research towards the implementation of energy efficient computational principles of nervous systems. NIR is available at neuroir.org
• Abstract（参考訳）: 神経力学をシミュレートするニューラルネットワークとニューロモルフィックハードウェアプラットフォームが注目され、機械学習を用いた多くの関連する問題に適用されている。 神経力学の数学的基盤が確立されているにもかかわらず、多くのソフトウェアやハードウェアソリューションやスタックが存在しており、その可変性は発見の再現を困難にしている。 そこで我々は,ニューロモルフィック中間表現 (Neuromorphic Intermediate Representation, NIR) と題する,デジタルニューロモルフィックシステムにおける計算の共通参照フレームを確立する。 NIRは、連続時間力学と離散イベントを組み合わせたハイブリッドシステムとして、計算と構成可能なモデルプリミティブのセットを定義している。 離散化とハードウェア制約に関する仮定を抽象化することにより、NIRは、評価された実装と基礎となる数学的形式との違いをブリッジしながら、忠実に計算モデルをキャプチャする。 NIRはこれまでにない数のニューロモルフィックシステムをサポートしており、我々は7つのニューロモルフィックシミュレーターと4つのデジタルハードウェアプラットフォームで異なる複雑さの3つのスパイキングニューラルネットワークモデルを再現している。 NIRは、ニューロモルフィックハードウェアとソフトウェアの開発を分離し、プラットフォーム間の相互運用性を可能にし、複数のニューロモルフィック技術へのアクセシビリティを向上させる。 我々は、NIRが脳にインスパイアされたハードウェア-ソフトウェア共進化の鍵となるステップであり、神経系のエネルギー効率の良い計算原理の実現に向けた研究を可能にすると信じている。 NIRはNeuroir.orgで利用可能である

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