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基于分区再训练的RRAM阵列多缺陷容忍算法

Partition retraining based multi-fault tolerance algorithm for RRAM crossbar
王梦可
杨朝晖
查晓婧
夏银水
宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211

摘要

针对RRAM单元制造工艺不完善造成神经网络矩阵向量乘法计算错误问题,根据RRAM阵列多缺陷特性进行建模,提出了多缺陷容忍算法。首先根据RRAM阵列常见的转变缺陷和粘连缺陷对神经网络计算准确度的影响,对两种缺陷统一建模;然后对神经网络进行划分,基于改进的知识蒸馏方式进行分区训练;最后选择适配的损失函数加入归一化层,进一步优化算法。在MNIST和Cifar-10数据集上进行实验,结果表明该方法在多个神经网络上能够得到98%以上的恢复率,说明该方法可有效降低RRAM阵列多缺陷对神经网络计算准确度的影响。

基金项目

国家自然科学基金资助项目(62131010,U22A2013)
国家自然科学基金青年项目(62304115)
浙江省自然科学基金创新群体资助项目(LDT23F04021F04)
浙江省科研计划一般项目(Y202248965)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.01.0046
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2024年第41卷 第10期
所属栏目: 系统应用开发
出版页码: 3068-3072
文章编号: 1001-3695(2024)10-026-3068-05

发布历史

[2024-07-04] 优先出版
[2024-10-05] 印刷出版

引用本文

王梦可, 杨朝晖, 查晓婧, 等. 基于分区再训练的RRAM阵列多缺陷容忍算法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (10): 3068-3072. (Wang Mengke, Yang Zhaohui, Zha Xiaojing, et al. Partition retraining based multi-fault tolerance algorithm for RRAM crossbar [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (10): 3068-3072. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

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