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Lightweight error-tolerant edge detection using memristor-enabled stochastic computing

delete2025-05-16
delete0
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OA
AI
L
Lekai Song
P
Pengyu Liu
J
Jingfang Pei
L
Liu Yang
S
Songwei Liu
S
Shengbo Wang
L
Leonard W. T. Ng
T
Tawfique Hasan
K
Kong‐Pang Pun
S
Shuo Gao
G
Guohua Hu *
DOI:10.1038/s41467-025-59872-2delete
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摘要

摘要

En 中文
对高效边缘计算机视觉的需求推动了随机计算在图像处理领域的发展。通过将固有的开关随机性引入计算,忆阻器能够便捷地实现随机图像处理。本文提出了一种基于忆阻器启用的随机计算的低功耗、容错边缘检测方法。通过将忆阻器集成到紧凑的逻辑电路中,我们实现了轻量级随机逻辑,用于具有良好调节概率和关联性的随机数编码与处理。这种随机性和概率性计算特性使得随机逻辑能够在具有高错误率的边缘视觉场景中执行边缘检测。作为演示,我们使用随机逻辑实现了一个硬件边缘检测算子,并在耐受50%比特翻转的情况下证明了其卓越性能,能耗降低了95%。结果表明,我们的随机边缘检测方法在开发高效边缘视觉硬件方面具有巨大潜力,适用于自动驾驶、虚拟与增强现实、医学影像诊断等领域。

期刊

Nature Communications 封面图
Nature Communications
IF:
15.7
论文数:
9.3W
被引数:
91.2W

机构

C
Chinese Univ Hong Kong
学者数:
2.6K
论文数: 1.6K
被引数: 662
U
Univ Cambridge
学者数:
3.2K
论文数: 1.8K
被引数: 974
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