論文の概要: Spiking Neural Network as Adaptive Event Stream Slicer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.02249v1
• Date: Thu, 3 Oct 2024 06:41:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-04 07:36:05.280995
• Title: Spiking Neural Network as Adaptive Event Stream Slicer
• Title（参考訳）: 適応型イベントストリームスライダとしてのニューラルネットワークのスパイキング
• Authors: Jiahang Cao, Mingyuan Sun, Ziqing Wang, Hao Cheng, Qiang Zhang, Shibo Zhou, Renjing Xu,
• Abstract要約: イベントベースのカメラは、リッチエッジ情報、高ダイナミックレンジ、高時間分解能を提供する。 最先端のイベントベースのアルゴリズムの多くは、イベントを固定グループに分割することに依存しており、重要な時間情報の欠落をもたらす。 イベントストリームを適応的に分割可能な,新規に設計されたプラグアンドプレイイベント処理方式であるSpikeSlicerを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.279359105384334
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Event-based cameras are attracting significant interest as they provide rich edge information, high dynamic range, and high temporal resolution. Many state-of-the-art event-based algorithms rely on splitting the events into fixed groups, resulting in the omission of crucial temporal information, particularly when dealing with diverse motion scenarios (e.g., high/low speed). In this work, we propose SpikeSlicer, a novel-designed plug-and-play event processing method capable of splitting events stream adaptively. SpikeSlicer utilizes a lightweight (0.41M) and low-energy spiking neural network (SNN) to trigger event slicing. To guide the SNN to fire spikes at optimal time steps, we propose the Spiking Position-aware Loss (SPA-Loss) to modulate the neuron's state. Additionally, we develop a Feedback-Update training strategy that refines the slicing decisions using feedback from the downstream artificial neural network (ANN). Extensive experiments demonstrate that our method yields significant performance improvements in event-based object tracking and recognition. Notably, SpikeSlicer provides a brand-new SNN-ANN cooperation paradigm, where the SNN acts as an efficient, low-energy data processor to assist the ANN in improving downstream performance, injecting new perspectives and potential avenues of exploration.
• Abstract（参考訳）: イベントベースのカメラは、リッチエッジ情報、高ダイナミックレンジ、高時間分解能を提供するため、大きな関心を集めている。 多くの最先端のイベントベースアルゴリズムは、イベントを固定グループに分割することに依存しており、特に多様な動きシナリオ(例えば、ハイ/ロースピード)を扱う場合、重要な時間情報の欠落をもたらす。 本研究では,イベントストリームを適応的に分割可能な新設計のプラグアンドプレイイベント処理手法であるSpikeSlicerを提案する。 SpikeSlicerは軽量(0.41M)で低エネルギーのスパイクニューラルネットワーク(SNN)を使用してイベントスライシングをトリガーする。 最適な時間ステップでスパイクを発生させるためのSNNの誘導として,ニューロンの状態を調整するスパイキング位置認識損失(SPA-Loss)を提案する。 さらに、下流人工ニューラルネットワーク(ANN)からのフィードバックを用いて、スライシング決定を洗練するフィードバック更新トレーニング戦略を開発する。 大規模実験により,イベントベース物体追跡・認識において,本手法が大幅な性能向上をもたらすことが示された。 特に、SpikeSlicerは、新しいSNN-ANN協調パラダイムを提供しており、SNNは、ANNが下流のパフォーマンスを改善し、新たな視点と潜在的な探索手段を注入するのを支援するために、効率的で低エネルギーのデータプロセッサとして機能する。

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