論文の概要: Neuromorphic Parameter Estimation for Power Converter Health Monitoring Using Spiking Neural Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.15714v1
• Date: Fri, 17 Apr 2026 05:34:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-20 22:00:19.751106
• Title: Neuromorphic Parameter Estimation for Power Converter Health Monitoring Using Spiking Neural Networks
• Title（参考訳）: スパイクニューラルネットワークを用いた電力変換器の健康モニタリングのためのニューロモルフィックパラメータ推定
• Authors: Hyeongmeen Baik, Hamed Poursiami, Maryam Parsa, Jinia Roy,
• Abstract要約: 常時オンコンバータのヘルスモニタリングには、サブmWエッジ推論が必要である。 この研究は、スパイク時間処理と物理の執行を分離する。 93%のスパイクスペシャリティを持つこのアーキテクチャは、Intel Loihi 2やBrainChip Akidaの常時デプロイに適している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Always-on converter health monitoring demands sub-mW edge inference, a regime inaccessible to GPU-based physics-informed neural networks. This work separates spiking temporal processing from physics enforcement: a three-layer leaky integrate-and-fire SNN estimates passive component parameters while a differentiable ODE solver provides physics-consistent training by decoupling the ODE physics loss from the unrolled spiking loop. On an EMI-corrupted synchronous buck converter benchmark, the SNN reduces lumped resistance error from $25.8\%$ to $10.2\%$ versus a feedforward baseline, within the $\pm 10\%$ manufacturing tolerance of passive components, at a projected ${\sim}270\times$ energy reduction on neuromorphic hardware. Persistent membrane states further enable degradation tracking and event-driven fault detection via a $+5.5$ percentage-point spike-rate jump at abrupt faults. With $93\%$ spike sparsity, the architecture is suited for always-on deployment on Intel Loihi 2 or BrainChip Akida.
• Abstract（参考訳）: 常にオンコンバータの健康モニタリングは、GPUベースの物理インフォームドニューラルネットワークにアクセスできないサブmWエッジ推論を要求する。 SNNは受動的成分パラメータを推定し、差別化可能なODEソルバは、回転しないスパイクループからODE物理損失を分離して物理一貫性のあるトレーニングを提供する。 EMI崩壊した同期バックコンバータのベンチマークでは、SNNは、ニューロモルフィックハードウェアのエネルギー削減のための予測された${\sim}270\times$$$$${\sim}270\times$$で、ラム付き抵抗誤差を25.8\%から10.2\%からフィードフォワードベースラインに還元する。 永続膜状態は、急激な断層での5.5ドルの比例スパイクレートジャンプによる劣化追跡とイベント駆動断層検出をさらに可能にしている。 930\%のスパイク幅を持つこのアーキテクチャは、Intel Loihi 2やBrainChip Akidaの常時デプロイに適している。

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