Enhancing Computational Efficiency in Multiscale Systems Using Deep Learning of Coordinates and Flow Maps

Diese Arbeit stellt einen Deep-Learning-Ansatz vor, der durch die gemeinsame Entdeckung von Koordinaten und Flusskarten eine präzise und recheneffiziente Zeitintegration für Multiskalen-Systeme ermöglicht und dabei sowohl die Fitzhugh-Nagumo-Neuronenmodelle als auch die chaotische Kuramoto-Sivashinsky-Gleichung erfolgreich behandelt.

Asif Hamid, Danish Rafiq, Shahkar Ahmad Nahvi, Mohammad Abid BazazWed, 11 Ma🤖 cs.LG

Energy-Aware Spike Budgeting for Continual Learning in Spiking Neural Networks for Neuromorphic Vision

Die vorgestellte Arbeit entwickelt einen energiebewussten Rahmen für das kontinuierliche Lernen in spikenden neuronalen Netzen, der durch adaptive Spike-Budgets und replay-basierte Mechanismen sowohl die Genauigkeit als auch die Energieeffizienz bei der Verarbeitung von bildbasierten und ereignisbasierten Daten verbessert und so die praktische Einsetzbarkeit neuromorpher Visionssysteme vorantreibt.

Anika Tabassum Meem, Muntasir Hossain Nadid, Md Zesun Ahmed MiaWed, 11 Ma🤖 cs.AI

Memory-Augmented Spiking Networks: Synergistic Integration of Complementary Mechanisms for Neuromorphic Vision

Die Studie zeigt, dass die synergetische Integration von überwachtem kontrastivem Lernen, Hopfield-Netzen und hierarchischen gated recurrenten Netzwerken in Spiking Neural Networks zu einer ausgewogenen Verbesserung von Genauigkeit, Energieeffizienz und neuronalen Clusterstrukturen auf dem N-MNIST-Datensatz führt.

Effiong Blessing, Chiung-Yi Tseng, Isaac Nkrumah, Junaid RehmanWed, 11 Ma🤖 cs.LG

Robust Parameter and State Estimation in Multiscale Neuronal Systems Using Physics-Informed Neural Networks

Diese Arbeit stellt einen physik-informierten neuronalen Netzwerk-Ansatz (PINN) vor, der robuste und genaue Schätzungen biophysikalischer Parameter und rekonstruierte Zustandsvariablen aus teilweise verrauschten Beobachtungen in multiskaligen neuronalen Systemen ermöglicht und dabei die Grenzen traditioneller numerischer Methoden überwindet.

Changliang Wei, Yangyang Wang, Xueyu ZhuWed, 11 Ma🤖 cs.LG

DendroNN: Dendrocentric Neural Networks for Energy-Efficient Classification of Event-Based Data

Die Arbeit stellt DendroNN vor, ein neuartiges, dendritenzentrisches neuronales Netzwerk, das durch die Nachahmung von Sequenzerkennungsmechanismen in Dendriten und eine gradientenfreie Umverdrahtung energieeffiziente, hochpräzise Klassifizierung von ereignisbasierten Daten ermöglicht und dabei eine Hardware-Architektur mit bis zu vierfacher Effizienzsteigerung gegenüber bestehenden neuromorphen Systemen bietet.

Jann Krausse, Zhe Su, Kyrus Mama, Maryada, Klaus Knobloch, Giacomo Indiveri, Jürgen BeckerWed, 11 Ma🤖 cs.AI

A White-Box SVM Framework and its Swarm-Based Optimization for Supervision of Toothed Milling Cutter through Characterization of Spindle Vibrations

Diese Arbeit stellt ein weißes SVM-Framework mit schwarmbasierter Optimierung vor, das zur Überwachung von Zahnfräsern durch die Echtzeit-Charakterisierung von Spindelvibrationen und die Analyse von Verschleißmustern dient.

Tejas Y. Deo, B. B. Deshmukh, Keshav H. Jatakar, Kamlesh M. Chhajed, S. S. Pardeshi, R. Jegadeeshwaran, Apoorva N. Khairnar, Hrushikesh S. Khade, A. D. PatangeTue, 10 Ma🤖 cs.LG

A 1.6-fJ/Spike Subthreshold Analog Spiking Neuron in 28 nm CMOS

Diese Arbeit stellt einen in 28-nm-CMOS-Technologie gefertigten, extrem energieeffizienten analoge Spiking-Neuronen mit einem Verbrauch von 1,6 fJ pro Spike vor, der als Kernkomponente für einen neuromorphen System-on-Chip dient und in einem quantisierten Spiking-Neuronalen Netzwerk eine MNIST-Genauigkeit von 82,5 % erreicht.

Marwan Besrour, Takwa Omrani, Jacob Lavoie, Gabriel Martin-Hardy, Esmaeil Ranjbar Koleibi, Jeremy Menard, Konin Koua, Philippe Marcoux, Mounir Boukadoum, Rejean FontaineTue, 10 Ma💻 cs

Reconsidering the energy efficiency of spiking neural networks

Diese Arbeit widerlegt die vereinfachte Annahme der überlegenen Energieeffizienz von Spiking Neural Networks durch eine rigorose Neubewertung, die Datenbewegungskosten berücksichtigt, und identifiziert spezifische Betriebsbedingungen, unter denen SNNs gegenüber äquivalenten Quantisierten Neuronalen Netzen tatsächlich effizienter sind und die Akkulaufzeit von Geräten wie Smartwatches nahezu verdoppeln können.

Zhanglu Yan, Zhenyu Bai, Weng-Fai WongTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Balancing Interpretability and Performance in Motor Imagery EEG Classification: A Comparative Study of ANFIS-FBCSP-PSO and EEGNet

Diese Studie vergleicht die interpretierbare ANFIS-FBCSP-PSO-Methode mit dem Deep-Learning-Modell EEGNet zur Motor-Imagery-EEG-Klassifizierung und zeigt, dass das Fuzzy-Modell bei innerhalb-subjektiven Tests überlegen ist, während EEGNet eine bessere Generalisierung über verschiedene Probanden hinweg bietet, was eine gezielte Auswahl des Systems je nach Anforderung an Interpretierbarkeit oder Robustheit ermöglicht.

Farjana Aktar, Mohd Ruhul Ameen, Akif Islam, Md Ekramul HamidTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Distributionally Robust Geometric Joint Chance-Constrained Optimization: Neurodynamic Approaches

Diese Arbeit stellt einen neurodynamischen Duplex-Ansatz auf zwei Zeitskalen vor, der mithilfe von Projektionsgleichungen und neuronalen Netzen verteilungsrobuste geometrische gemeinsame Chance-Nebenbedingungs-Optimierungsprobleme mit unbekannten Verteilungen löst und dabei in Wahrscheinlichkeit zum globalen Optimum konvergiert.

Ange Valli (L2S), Siham Tassouli (OPTIM), Abdel Lisser (L2S)Tue, 10 Ma🔢 math

Large Language Model-Driven Full-Component Evolution of Adaptive Large Neighborhood Search

Diese Arbeit stellt ein geschlossenes, durch Large Language Models gesteuertes Evolutionsframework vor, das alle Komponenten des Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) automatisch neu entwickelt und dabei durch den MAP-Elites-Mechanismus sowohl die Lösungsqualität als auch die strategische Vielfalt verbessert, was auf TSPLIB-Benchmarks zu signifikant besseren Ergebnissen als bei klassischen Ansätzen führt.

Shaohua Yu, Tianyu Chen, Linyan LiuTue, 10 Ma💻 cs