计算机辅助设计与图形学学报

作者：刘军, 缪伟伟, 吴玺, 任福继

关键词：忆阻器阵列, 闭环重映射, 神经网络, 忆阻器老化

忆阻器阵列能够有效地加速神经网络中的矩阵运算, 但会受到老化的影响, 导致忆阻器阵列计算精度不满足要求. 为了继续使用忆阻器阵列, 提出一种基于重编程忆阻单元数量约束的闭环重映射算法. 首先根据忆阻器阵列的老化分布得出行偏差矩阵; 然后以行偏差矩阵中的最小值为起始点开始映射, 直至重映射关系形成闭环; 通过在映射过程中设置行偏差约束, 使得重映射后的行偏差总和尽可能小, 达到提高计算精度的目的; 通过对重编程单元数量进行约束, 尽可能减少需要重新编程的忆阻单元数量, 减轻重编程造成的忆阻器阵列老化. 在 Pytorch 上采用 MINST 数据集进行仿真测试的实验结果表明, 所提算法不仅能够有效地提高忆阻器阵列的计算精度, 而且与国际上同类方法相比, 在达到相同计算精度的前提下, 最多可以减少 75.43%的重编程单元数.

来源：2023年第6期

《计算机辅助设计与图形学学报》期刊编辑部

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