I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 9 ,   N o .   1 Ju ly   2025 ,   pp.   272 ~ 282   I S S N:  2502 - 4752,   DO I 10 . 11591/i j e e c s . v 3 9 .i 1 . pp 272 - 282             272     Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij e e c s . iaes c or e . c om   S t u d y  on   n e u r o m or p h ic  c o m p u t at io n  an d   its ap p li c at io n s       Anj al Chat u r e ,   A .   Ragan n a,   Ve n k at e s h ap p a   S c h oo of   E l e c tr o ni c s  a nd C o mm uni c a ti o n E ngi n e e r in g , R E V A  U ni ve r s it y B a nga lo r e I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d   A ug   12 2024   R e vi s e De c   19 2024   A c c e pt e F e b   25 2025       N eu ro mo rp h i co m p u t i n g   o ff e rs   a   p ro m i s i n g   al t e rn at i v t o   t rad i t i o n a l   v o n   N eu m an n   ar ch i t ec t u r e s ,   e s p eci al l y   fo r   ap p l i c at i o n s   t h at   re q u i r e   e ff i c i en t   p ro ce s s i n g   i n   e d g e   e n v i r o n men t s .   T h e   c h a l l en g e   l i e s   i n   o p t i m i z i n g   s p i k i n g   n eu ral   n e t w o rk s   (S N N s )   fo r   t h e s e n v i ro n me n t s   t o   a ch i ev h i g h   c o m p u t at i o n al   e ff i c i en cy ,   p art i cu l ar l y   i n   ev e n t - d r i v en   ap p l i c at i o n s .   T h i s   p ap e i n v e s t i g at e s   t h i n t eg rat i o n   o a d v a n ced   s i mu l at i o n   t o o l s ,   s u c h   as   Si me u ro   a n d   Su p e rN eu ro ,   t o   e n h an ce  SN N   p e rfo r m a n ce  o n   ed g d ev i ce s .   T h ro u g h   co m p reh en s i v s t u d i e s   o v ari o u s   SN N   m o d el s ,   n o v el   S N N   d e s i g n   w i t h   o p t i m i z ed   h ard w ar e   co m p o n en t s   i s   p ro p o s e d ,   fo cu s i n g   o n   e n e r g y   an d   c o mmu n i c at i o n   e ffi ci e n cy .   T h e   r e s u l t s   d emo n s t rat e   s i g n i f i c an t   i m p ro v eme n t s   i n   co m p u t at i o n a l   e ffi ci e n cy   a n d   p e rfo r m an ce,   v a l i d at i n g   t h p o t e n t i al   o n e u r o m o rp h i c   ar c h i t ec t u r e s   f o e x ecu t i n g   ev en t - d ri v e n   s ci e n t i f i c   ap p l i c at i o n s .   T h e   f i n d i n g s   s u g g e s t   t h at   n e u r o m o rp h i c   co m p u t i n g   c a n   t ran s fo rm   t h e   w a y   e d g e   d e v i ce s   h an d l e   ev e n t - d r i v en   t as k s ,   o ffe r i n g   p at h w a y   fo f u t u r e   i n n o v at i o n s   i n   d i v e rs e   ap p l i c at i o n   d o m ai n s .   K e y w o r d s :   E v e n t - dr i v e n   a pp l i c a t i o n s   Ne ur o m o r phi c   c o m put i n g   S i m E ur o   S p i k i ng  n e ur a l   n e t wor ks   S upe r Ne ur o   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   Anj a li   C h a t ur e   S c h o o l   o f   E l e c t r o ni c s   a n C o m m u ni c a t i o n   E n g i ne e r i n g,   R E VA   Uni ve r s i t y   B a n ga l o r e ,   I n d i a   E m a i l :   a nj a li s i d30 @ g m a il . c o m       1.   I NT RODU C T I ON   Ne ur o m o r phi c   c o m put i n ( NC )   a i m s   to   un de r s tan a n m o d i f y   t h e   b a s i c   f e a t ur e s   o f   n e ur o n a s t r uc t ur e s   o b s e r ve i n   i t s   v e r y   n a t ur e ,   to   de v e l o a   n o v e l   s y s t e m   de s i g n   t h a t   i s   i nhe r e n t l y   s u i t a bl e   f o r   b r a i n - i ns p i r e c o m put a t i o n s   t h a t   de f y   t h e   t r a di t i o n a v o n   Ne u m a nn   a r c hi t e c t ur e .   NC   h a s   ga i ne po pul a r i t y ,   b e c o m i ng  t h e   pr e f e r r e de s i g n   o v e r   t h e   v o n   Ne um a nn   c o m put e r   de s i g n   f o r   t a s ks   l i ke   c o gni t i v e   t hi n k i ng  a n d   s e v e r a l   s im il a r   t a s ks .   T h e   r e a s o n   f o r   t h e   c h a n ge   i s   t h a a   n e ur o m o r phi c   m i c r o c hi c o n s i s t s   o f   i n t e r c o n n e c t e d   a r t i f i c i a l   n e ur o n s   a n s y na ps e s ,   a s   s h o wn   i F i gur e   1.   T h e s e   c o m po n e n t s   e n a bl e   t h e   de v e l o p m e n t   o f   bi o l o g i c a ll y - i ns p i r e a ppr o a c h e s   t h a t   c a n   e f f i c i e n t l y   e xa m i ne   t h e o r e t i c a ll y   ne ur o s c i e n t i f i c   a ppr o a c h e s   a n d   co m p l e x   m a c hi ne - l e a r ni ng  a ppr o a c h e s .   W h e n   i t   c o m e s   to  c l a s s i c a l   c o m put a t i o n ,   t h e   v o n   Ne u m a nn   de s i g n   i s   m o s t   o f t e n   us e d.   Ne v e r t h e l e s s ,   i t   e xhi bi t s   s i g nif ica n t   v a r i a t i o ns   i n   t e r m s   o f   or ga ni z a t i o n a l   l a y o ut ,   p o we r   de m a n d s ,   a n c o m put a t i o n a l   c a pa c i t i e s   c o m pa r e t o   t h e   f u n c t i o n a l   f r a m e wo r t h a t   e xi s t s   i n   t h e   i nd ivi dua l b r a i n   [ 1] .   He n c e ,   n e ur o m o r phi c   c o m put a t i o ns   h a v e   o nl y   r e c e n t l y   de v e l o pe a s   a   c o m p l e m e n t   to   t h e   v o n   Ne u m a nn   i nhe r e n t   de s i g n .   To   e s t a bl i s h   a n   i n s t r uc t i o n   s y s t e m   s i mi l a r   to  t h e   h u m a n   b r a i n ,   ne ur o m o r p hi c   c o m put a t i o n s   h a ve   b e e n   im p l e m e n t e i n   r e c e n t   y e a r s .   T h e   NC   c a n   a c qu i r e   k n o w l e dge   a n ge n e r a t e   s o l ut i o n s   b a s e o n   t h e s e   c a l c u l a t i o ns   to   i mi t a t e   n e ur o l o g i c a l   f u n c t i o n a li t i e s .   T h e   NC   d r a ws   i ns p i r a t i o n   f r o m   n e ur o n s ,   m e t ho ds   a n d   i ns t r uc t i o n   t e c hni que s ,   s o f t wa r e ,   h a r dwa r e ,   a n a d d i t i o n a l   t e c hn o l o g i e s   pr e s e n t e f o r   b r a i n   c o m put a t i o n   [ 2] .   M o r e o v e r ,   NC   f e a t ur e s   e n c o m pa s s   t h e   i n t e gr a t i o n   o f   m e m o r y   a n pr o c e s s i n g,   t h e   a bi li t y   to   pe r f o r m   m u l t i p l e   t a s ks   s i m u l t a n e o us ly ,   t h e   pr e s e nc e   o f   s t i m u l u s   a n r e pe t i t i o n   t h r o ugh o ut   t h e   s y s t e m ,   t h e   a bil i t y   t o   h a n d l e   l a r ge   a m o u n t s   o f   da t a ,   t h e   us e   o f   s to c h a s t i c   c a lcu l a t i o n   a n d   l e s s   pr e c i s i o n ,   a n t h e   o n go i n a da pt a bi li t y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752       Study  on  ne ur omor phic  c omputati on  and  it s   app li c ati ons   ( A njal C hatur e )   273   us ua l ly   li nke w i t h   t r a i ni ng.   T h e   f e a t ur e s   o f   NC   a l s o   e n c o m pa s s   i n f r e qu e n t ,   i m pu l s e - b a s e c o nn e c t i o n s   t h a f a c il i t a t e   wi de s pr e a c o m m u ni c a t i o n ,   a s   s e e n   i n   s p i k i ng   n e ur a l   n e t wo r ks   ( S NN s ) .   S NN s   a c hi e v e   l o p o we r   c o n s u m pt i o n   by   f a v o r i n pe r i o ds   o f   i n a c t i vi t y   a n e n a bl e   f a s t   c o m put a t i o n   by   wo r ki n g   a s y nc h r o n o us ly   a n i n   a n   e v e n t - dr i v e n   wa y .           F i gur e   1.   Ne ur o m o r phi c   a r c hi t e c t ur e       F ur t h e r m o r e ,   t h e   s w i f t   a d v a n c e m e n t   o f   t e c hn o l o g i c a l   a d v a n c e s   i n   c o m put e r s   ha s   f a c il i t a t e t h e   pr o g r e s s   o f   de e p   l e a r ni ng  ( D L ) ,   a   f i e l t h a t   h a s   a c hi e v e m a j o r   a d v a nc e s   i a ut o m a t e dr i vi ng  [ 3] ,   r e c o gni z i ng  pa t t e r n s   [ 4] ,   c l a s s i f i c a t i o n   o f   i m a ge s   [ 5] ,   a n ot h e r   a r e a s .   Ne v e r t h e l e s s ,   t h e   pr e s e n t   s t a te  o f   DL   h a s   s l o we t h e   pr o gr e s s   o f   a r t i f i c i a l   i n t e ll i ge nc e   ( A I )   b e c a u s e   o f   s u b s t a n t i a l   po we r   us a ge ,   p r o l o n ge d   r e tr a i ni ng  dur a t i o n ,   a n de c r e a s e pe r f o r m a n c e   [ 6] .   M or e o v e r ,   bi o l o g i c a l   n e ur a l - n e t wor ks   ( B N Ns ) ,   i c o n t r a s t   to   c o n v e n t i o n a l   a r t i f i c i a l - ne ur a l - n e t wo r ks   ( A NN s ) ,   c o n s t r uc S NN s   by   c o m m u ni c a t i ng  us i n g   i n t e r m i t t e n t   pu l s e s   i ns t e a o f   n u m e r i c a l   i n f o r m a t i o n .   I n   S NN s ,   n e ur o ns   o nl y   pa r t i c i pa t e   o n c e   t h e y   o b t a i i nc o m i ng  pu l s e s .   C o n s e que n t l y ,   n e ur o n s   t h a t   a r e   n o t   r e c e i vi ng  i n c o m i ng  pu l s e s   c o u l b e   s w i t c h e to   a   l o w - po we r   s t a t e ,   r e s u l t i n i n   l e s s   po we r   us a ge   a n a   m o r e   s t r e a m li ne c o m put a t i o n a l   pr o c e s s .   F i gur e   di s p l a y s   o n e   e x a m p l e   o f   h o t h e   ne ur o n s   wo r i n   NC .   C o ns e que n t l y ,   S NN s   c a n   a c c o m p li s h   s i g nif i c a n t l y   l o w e r   po we r   t h a n   A NN s ,   pa r t i c u l a r ly   w h e n   ut i li z i ng  a n   a n a lo g/m i xe d - s i g n a l   ( A M S )   c i r c u i t r y   a ppr o a c h .   F ur th e r m o r e ,   ut i li z i ng  S NN - b a s e c o m put a t i o n   pr e s e n t s   a   s upe r i o r   a ppr o a c h   f o r   a ddr e s s i n t h e   l im i t a t i o n s   o f   t h e   pr e s e n t   DL   a ppr o a c h e s   a n h e l ps   i n   r e s o l vi ng  A I   i s s ue s .   T hi s   i s   m a i n ly   b e c a u s e   o f   i t s   n a t ur e   a n d   o pe r a t i o n a pr o c e s s   whi c h   c l o s e ly   r e s e m b l e s   t h e   s t r uc t ur e   o f   t h e   h u m a n   b r a i n   [ 7] - [ 9] .           F i gur e   2.   S pi k i ng  o f   n e ur a l   n e t wo r k   i n   ne ur o m o r phi c   c o m put a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i Vo l .   3 9 ,   N o .   1 ,   Ju ly   20 25 :   272 - 282   274   I n   r e c e n t   y e a r s ,   t h e   m a j o r i t y   o f   s c i e n t i f i c   o pe r a t i o n s   r e qui r e   t h e   c o m put a t i o n   o f   l a r ge   v o l u m e s   o f   i n f o r m a t i o n ,   n e c e s s i t a t i n t h e   us e   o f   hi g h - pe r f o r m a n c e - c o m put i n ( HPC )   c a pa bil i t i e s .   S i nc e   t h e   a m o u n t   o f   i n f o r m a t i o n   pr o duc e by   s c i e n t i f i c   a pp li c a t i o ns   c o n t i n ue s   t o   i n c r e a s e ,   i t   i s   i n c r e a s i ng ly   vi t a l   t o   i nv e s t i g a t e   d i f f e r e n t   e l e m e n t s   o f   NC   to   e f f e c t i ve l y   h a n d l e   t h e   l a r ge   a m o u n t   o f   i n put   i nf o r m a t i o n   w hil e   us i n mi n im a l   po we r .   B y   e m p l o yi ng  n o n - v o n   Ne u m a nn   de s i g n ,   n e ur o m o r phi c   ha r dwa r e   c a n   m o r e   e f f e c t i v e ly   p l a c e   pr o c e s s i n a n m e m o r y   c o m po ne n t s   to ge t h e r ,   r e s u l t i ng  i n   im pr o v e pa r a ll e li s m   a l o n w i t h   po s s i bly   lo we r i n g   t h e   po we r   r e qui r e f o r   a c c e s s i ng  m e m o r y .   T hi s   po we r   r e duc t i o n   i s   c r uc i a l   i n   o v e r c o m i ng  t h e   m a i o bs t a c l e   i im pr o vi n t h e   pr o c e s s i ng  s pe e o f   t r a d i t i o na l   c o m put e r s   [ 10] .   Va r i o us   n e ur o m o r phi c   ha r dwa r e   pr otot y pe s   a r e   c ur r e n t l y   pr e s e n t e s f a r ,   e n c o m pa s s i ng  AM S   c i r c u i t r y   de s i g n   [ 10] .   DY NA P s ,   B r a i n S c a l e s   1 ,   a n d   B r a i n S c a l e s   2   a r e   e x a m p l e s   o f   A M S   c i r c u i t r y   de s ign s   t h a t   u t i li z e   a n a l o de s i g n   f o r   c o n s t r uc t i n s y na ps e s   a n d   n e ur o n s   [ 11] .   Al t h o ugh   a n a l o c i r c u i t r y   s y s t e m s   ha v e   r e duc e po we r   us a ge   a n m a y   a c c o m m o d a t e   d i f f e r e n t   bi o l o g i c a l   t i m e   c o n s t a n t s   us i n de vi c e   a n d   c i r c u i t   b e h a vi o r ,   s t i l l   t h e y   a r e   r e s tr i c t e by   de vi c e   i nc o m pa t i bil i t i e s   [ 12] .   F ur t h e r m o r e ,   n e ur o m o r phi c   c o m put e r s   o pe r a t e   b a s e o n   e ve n t s   a n h a v e   a   b u il t - in  a bil i t y   t b e   e a s i ly   e x pa n d e i n   s i z e .   I n   a dd i t i o n ,   wh e n   i t   c o m e s   to  M L   a c t i vi t i e s ,   t h e y   r e qu i r e   c o n s i de r a bl y   f e we r   r e s o ur c e s   t h a n   GPUs   a n d   C P Us ,   whil e   s t i ll   m a i n t a i ni ng  t h e   s a m e   l e v e l   o f   c o m put a t i o n a l   s pe e [ 13] .   T h e s e   a tt r i b ut e s   m a ke   t h e m   s u i t a bl e   f o r   e v e n t - dr i ve n   s e n s i ng  t a s ks   t h a t   n e c e s s i t a t e   i mm e d i a t e   a na l y s i s   o f   s i g na l   da t a   w i t h   m i n im a l   de l a y   [ 14] .   NC   i s   e x p e c t e to   h a v e   a   s i g nif i c a n t   i nf l ue n c e   on   t a s ks   t h a t   n e c e s s i t a t e   m i n im a l   we i g h t ,   s i z e ,   a n d   po we r   ( W S a P ) .   E x a m p l e s   o f   t h e s e   k i nd s   o f   t a s ks   e nc o m p a s s   a uto n o m o us   t e c hn o l o gi e s ,   l i ke   s e lf - dr i v i ng  a uto m o bil e s ,   unm a nn e a i r c r a f t ,   a n s e l f - gu i d i n r o b ot s .   A dd i t i o na l ly ,   e m b e dd e t e c h n o l o g i e s ,   i n c l ud i ng   s i g na l   pr o c e s s i ng,   c o n t r o l - c i r c u i t s a n po we r   e l e c t r o ni c s ,   a r e   a l s o   i n c l ude d.   F ur t h e r m o r e ,   t h e   i n t e r n e t - of - t hi n gs   ( I o T s ) ,   s pe c i f i c a ll y   s m a r t   a uto m a t e pr o c e s s e s ,   i s   a n o t h e r   t a s k.   L a s t l y ,   r e m o t e   s e n s i ng  t a s ks ,   l i ke   hy pe r s pe c t r a l - im a g i ng  a n s a t e l li t e   im a ge r y ,   a r e   a l s o   pa r t   o f   t hi s   c a t e go r y .   Ne v e r t h e l e s s ,   n e ur o m o r p hi c   c o m put e r s   a r e   we l l - s u i t e d   f o r   s i m u l a t i n a n m o de li ng  c o m put a t i o n - b a s e t a s ks ,   l i ke   n e ur o l o gy   a nd   e p i de mi o l o g i c a l   s t ud i e s ,   t h a t   a r e   e x pr e s s e us i ng  d i r e c t e d - a c y c li c - gr a p h s   ( DA Gs ) .   F i gur e   de m o ns t r a t e s   t h e   e x e c ut i o n   o f   v a r i o us   s c i e n t i f i c   o pe r a t i o n s   u s i n DA G s .   I n   a dd i t i o n ,   S i m E ur o   [ 15]   a n S upe r E ur [ 16]   a r e   a m o n t h e   s i m u l a t or   too l s   ut i li z e i n   r e c e n t   y e a r s   by   r e s e a r c h e r s   f o r   t h e   s i m u l a t i o n   o f   NC .   S i m e ur o   i s   a   hi g h - s pe e a n a da pt a bl e   s y s t e m - l e ve l   s i m u l a t o r   de s i g n e f o r   s i m u l a t i n S NN   a ppr o a c h e s   ut i li z e in  n e ur o m o r phi c   a c c e l e r a t i o n .   T h e   s i m u l a t or   u t i li z e s   pr e c i s e   i nf o r m a t i o n   a t h e   s c a l e   o f   i n d i v i dua l   s p ikes   a n d   m a y   b e   a d j us t e to   m e e t   s pe c i f i c   s t r uc t ur a l   l im i t a t i o n s ,   r e ga r d l e s s   o f   t h e   t y pe   o f   h a r dwa r e   b e in us e d.   S i m e ur o   o f f e r s   e x t e n s i ve   f u n c t i o n a li t y ,   e n c o m pa s s i ng  a n a l o c o m put a t i o n ,   c utt i n g - e dge   m e m o r y   t e c hn o l o g y ,   a n a   c o m pr e h e ns i ve   n e t wo r k - on - c hi p   ( No C ) .   T h e   s i m u l a t o r   pr o vi de s   c o m pr e h e ns i ve   s im u l a t i o n   o ut c o m e s ,   i nc l ud i ng  r o u t i n da t a ,   po we r   us a ge ,   l a t e n c y ,   a n pr e c i s i o n   f o r   us e r - de f i ne S NN   d e s i g n s .   M o r e o v e r ,   S upe r Ne ur i s   a   h i g h - s pe e a n a da pt a bl e   s im u l a t o r   de s i g n e f o r   NC .   I pe r f o r m s   s i m u l a t i o ns   t h a t   a r e   e i t he r   h e t e r o ge n e o us   or   h o m o ge n e o us ,   a n i t   a l s o   s uppor t s   GPU   a c c e l e r a t i o n .           F i gur e   3.   Ne ur a l   n e t wor f o r   n e ur o m o r phi c   c o m pu t a t i o n       T un de r s t a n t h e   a dv a n t a ge s   o f   NC ,   t hi s   s t ud y   pr o vi de s   a   c o m pr e h e ns i ve   r e vi e o f   NC   a pp l i c a t i o ns   a n t a s ks ,   pa r t i c u l a r ly   f o c u s i ng  o n   th e i r   ut i li z a t i o n   i n   e dge   i n t e l li ge nc e .   I t   e x p l o r e s   t h e   uni que   c a pa bi li t i e s   a n a dv a n t a ge s   o f   NC ,   hi g hl i g h t i n g   i t s   p ot e n t i a l   t r e v o l ut i o ni z e   e v e n t - dr i ve n   a pp l i c a t i o ns .     B y   de l v i ng  i n t o   S NN - b a s e a ppr o a c he s ,   ne ur o m o r phi c   c hi ps ,   a n m e m r i s t or s ,   t h e   s t ud y   o f f e r s   f r e s h   i ns i g h t s   i n t o   h o w   t h e s e   t e c h n o l o g i e s   c a n   e nha n c e   c o m put a t i o n a l   e f f i c i e n c y .   A dd i t i o n a ll y ,   t h e   e x a m i n a t i o n   o f   pr o b a bil i s t i c   S NN - b a s e a ppr o a c h e s   pr e s e n t s   a   n o v e l   pe r s pe c t i v e   o n   i m pr o vi n c o m put a t i o n   us i ng   n e ur o m o r phi c   c hi p s ,   m a k i ng  t hi s   r e vi e a   v a l ua ble  r e s o ur c e   f o r   un de r s t a n d i ng  c utt i n g - e dge   a d v a nc e m e n t s   i NC .   T h e   s i g nif i c a n c e   o f   t hi s   s t ud y   i s   a s   f o l l o ws :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752       Study  on  ne ur omor phic  c omputati on  and  it s   app li c ati ons   ( A njal C hatur e )   275     C o n s o l i d a t e s   c ur r e n t   kn o wl e dge   of   NC .     O f f e r s   a   de t a i l e a n a ly s i s   o f   a pp l i c a t i o n s   i n   e dge   in t e l li ge n c e .     E x p l o r e s   t h e   i n t e r s e c t i o n   o f   S NN - ba s e a ppr o a c h e s ,   n e ur o m o r phi c   c hi ps ,   a n m e m r i s t o r s .     P r o vi d e s   a   h o l i s t i c   u n de r s t a n d i ng  o f   l e v e r a g i ng  t he s e   t e c hn o l o g i e s   f o r   f a s t e r   c o m put a t i o n   i n   e v e n t - d r i v e a pp l i c a t i o ns .     C r uc i a l   i ns i g h t s   f o r   r e s e a r c h e r s   a n pr a c t i t i o n e r s   i n   v a r i o us   do m a i ns ,   s uc h   a s   e ve n t - dr i v e n   s c i e n t i f i c   a pp l i c a t i o ns   a n c i r c u i t   de s i g n s .     E l u c i da t e s   t h e   f u n c t i o ni ng  o f   S NN s   i n   d i f f e r e n t   a pp l i c a t i o n s   a n s c e na r i o s.     P a v e s   t h e   wa y   f o r   f ut ur e   i nn o v a t i o ns   a n a d v a n c e m e n t s   i n   NC .   F ur t h e r ,   t h e   m a n us c r i pt   i s   o r ga ni z e i n   t h e   f o l l o w i n wa y .   I n   s e c t i o n   2 t h e   l i t e r a t ur e   s ur v e y   h a s   b e e n   d i s c us s e d.   I n   s e c t i o n   3 ,   t h e   f i nd i ngs   f r o m   t h e   l i t e r a t ur e   s ur v e y   a r e   d i s c us s e d.   I n   s e c t i o n   4 ,   t h e   po s s i bl e   s o l ut i o ns   f o r   t h e   f ut ur e   i nn o v a t i o ns   a r e   d i s c u s s e d.   F i na ll y ,   t h e   c o n c l us i o n   a l o n w i t h   f ut ur e   w o r i s   di s c us s e d.       2.   L I T E RA T UR E   S UR VE Y   T hi s   s e c t i o n   pr o vi de s   a   c o m pr e h e ns i ve   r e vi e o f   NC   a pp li c a t i o n s ,   pa r t i c u l a r ly   f o c us i ng  o n   t h e i r   ut i li z a t i o n   i n   e dge   i n t e l l i g e n c e .   F ur t h e r ,   i t   e x p l o r e s   t h e   uni que   c a pa bil i t i e s   o f   NC   by   d e l vi ng  i n t o   S NN - b a s e d   a ppr o a c h e s ,   n e ur o m o r phi c   c hi p s ,   a n m e m r i s t o r s .   A dd i t i o n a ll y ,   t h e   e x a mi na t i o n   o f   pr o b a bil i s t i c   S N N - b a s e d   a ppr o a c h e s   i s   e va l ua t e to   p r o vi de   a   n o v e l   pe r s p e c t i v e   o n   i m pr o vi n c o m put a t i o n   us i ng  n e ur o m o r phi c   c hi ps .     2. 1.     Ne u r om o r p h ic  c om p u t in ap p l icat ion s   an d   e d ge   in t e l l igence   T hi s   s e c t i o n   d i s c u s s e s   t h e   va r i o us   NC   a pp l i c a t i o ns ,   pa r t i c u l a r ly   f o c us i ng  o n   t h e i r   ut i li z a t i o n   i e dge   i n t e ll i ge n c e .   A   n e ur o m o r phi c   a ppr o a c h   f o r   i n t e l li ge n t l y   h a n d li ng  c o n t i n uo us   e l e c t r o - c a r di o - gr a m   ( E C G)   s i g na l s   wa s   i n t r o duc e by   L i a n e al.   [ 17] .   T h i s   a ppr o a c h   a tt e m pt e to   c r e a t e   a   h a r dwa r e - dr i v e n   s t r u c t ur e   f o r   pr o c e s s i n s i g n a l s .   T h e y   u s e a   n e t r a i ni ng  a n l a b e li ng  a ppr o a c h   i n   c o m bi na t i o n   w i t h   de la y - b a s e r e s e r v o i r   c o m put a t i o n   t h a n d l e   da t a .   A   c o m p l e t e   d y n a mi c   s t r uc t ur e   t h a t   s i m u l a t e d   t h e   f l o o f   s i g n a l s   w i t hin  n e ur o m o r phi c   h a r dwa r e   i r e a l - t i m e   m a de   up  t hi s   c o m put a t i o n a l   a ppr o a c h .   Us i ng  t h e   M I T - B I da t a s e t   a l o n g s i d e   t h e   i n t e r - pa t i e n t   s tr uc t ur e ,   t hi s   a ppr o a c h   a c hi e ve 98%   a c c ur a c y   a l o n w i t h   81%   s e ns i t i vi t y .   G i v e t h a t   m o s t   pr o c e s s i n o c c ur s   t h r o ugh o u t h e   a n a l o g ,   t hi s   a ppr o a c h   a ll o we f o r   a n   i n f e r e n t i a l   m e t h o w i t h   a   mi n im a l   m e m o r y   r e qu i r e m e n t   o f   a s   l i t t l e   a s   3. M e ga B y t e   ( M B ) .   A   c o m pr e h e ns i ve   a n a ly s i s   o f   NC s   pot e n t i a l   us e s   i n   s o c i a ll y   c o m m u ni c a t i n r o b ot s   wa s   pr ovi de by   Ai t s a m   e al.   [ 18] .   NC   f o un da t i o n a l   c o n c e pt s ,   de s i g n s ,   a n f r a m e wo r ks   we r e   i ni t i a l ly   pr e s e n t e d   i n   t h e i r   wo r k .   L a s t l y ,   t h e y   hi g hl i g h t e po s s i bl e   a r e a s   o f   i nve s t i g a t i o n   f o r   n e ur o m o r phi c   r o b ot s   t h a t   we r e   c o m p l e t e l y   i n t e gr a t e a n c a pa bl e   o f   s o c i a l   i n t e r a c t i o n .   B a s e o n   t h e i r   f i nd i ngs ,   NC   h o l d s   s i g nif i c a n t   p ot e n t i a l   f o r   de v e l o p i ng  c o m put a t i o n a ll y ,   m a t h e m a t i c a ll y ,   a n d   po we r - e f f i c i e n t   r o b ot s   wi t h   i n t e l li ge n c e   c o m pa r a bl e   to   t h a o f   h u m a ns .   An   a n a l o v e c to r - m a t r i x   m u l t i p l i e r   wa s   de m o n s t r a t e d   by   R i z z o   e al .   [ 19]   us i n a   n e u r o l o gi c a l   e n g i ne   a l o n w i t h   a   s i n g l e - t r a n s i s t o r   n o n - v o l a t i l e   a n a l o s t or a ge   c e l l ,   b o t h   o f   whi c h   w e r e   m a n u f a c tur e us i n t h e   i ndus t r y - s t a n da r d.   T h e   pr i m a r y   go a l   o f   t h e   s t r uc t ur e   wa s   to  m a k e   i t   o pe r a t e   wi t h   n e ur a l - ne t wo r ks   t h a we r e   t r a i n e d   o f f li ne .   A   m a t r i x   o f   we i g h t s   s to r e d   w i t hi n   t h e   c o nf i gur a bl e   c ur r e n t s   o f   t h e   s to r a ge   c e l l s   wa s   a n a l o g i c a l ly   m u l t i p li e by   a n   a r r a y   of   i nput s   r e c o r de d   i n   t h e   c o u r s e   o f   t i m e - pu l s e s   b y   v e c t o r - m a t r i x - m u l t i p li e r s   ( VM M ) .   T h e   o u t c o m e   o f   t h e   pr e s e n t e d   pr o c e s s   wa s   t r a n s f o r m e to  a   v o l t a ge   us i n s m a l l - a r e a   c h a r g i ng  a m p li f i e r s .   A c c o r di n to   t h e   s y s t e m - l e v e l   pr e d i c t i o n s ,   w hi c h   we r e   de r i v e f r o m   c a l c u l a t i o n s   a n o bs e r v a t i o n s ,   t h e   t h r o ugh put   wa s   333. 17  G i ga - Ope r a t i o n s   pe r - s e c o n ( GO ps /s ) ,   t h e   po we r - e f f i c i e n c y   wa s   122. T e r a - Ope r a t i o n s   pe r - s e c o nd/J o ul e s   ( T Ops /J ) ,   a n t h e   c o r r e s p o n d i n s i z e   pe r   s to r a ge   c e l l   wa s   b e l o 2. 15  μ m 2.   T h e   l a t e s t   r e vi e by   S c h u m a n   e al.   [ 20]   e x a m i ne d   t h e   t e c hni que s   a n po t e n t i a l   us e s   o f   NC   a n t h e i r   c ur r e n t   f i n d i ng s .   T h e y   r e vi e we t h e   pot e n t i a l   po s s ibi li t i e s   f o r   s ub s e que n t   a l go r i t hm s   a n us a ge   i nn o va t i o n   o n   NC   pl a t f o r m s   a n e m p h a s i z e t h e   f e a t ur e s   whi c h   m a de   t h e s e   i nn o v a t i o ns   a ppe a l i ng  f o r   f ut ur e   ge n e r a t i o n s   o f   c o m put i n g.   F o r   e v e n t - b a s e e l e c t r o - m y o - gr a ph   ( E M G)   m o v e m e n t   i de n t i f i c a t i o n ,   V i t a l e   e al.   [ 21]   i nt r o duc e d   t w S NN s   a n e v a l ua t e t h e m   o n   I n t e l s   e x pe r i m e n t a l   ne ur o m o r phi c   pr o c e s s o r   L o i hi .   T h e   s ugge s t e s t r a t e gy   o u t pe r f o r m e c ut t i n g - e dge   a ppr o a c h e s   i n   t h e   e xpe r i m e n t a l   a s s e s s m e n t   t h a t   us e a n   e i g h t - c h a nne l   E M s e n s o r   to  di s t i n gu i s h   b e t we e n   t we l v e   d i s t i n c t   h a nd  m o t i o n s .   On   t h e   w i de ly - us e N i na P r o   DB 5   da tas e t ,   t h e y   a c hi e ve d   74%   a c c ur a c y ,   5. 7   m s   c o m put a t i o n   de l a y   f o r   300   m s   E M t e s t s ,   a n 41   mW   po we r   c o n s u m pt i o n .   A c c o r d i n to   P a tt o n   e a l.   [ 22] ,   NC   h a s   t h e   p oten t i a l   to   h a v e   a   s i g ni f i c a n t   i nf l ue nc e   i n   s e v e r a l   s c i e n t i f i c   f i e l ds ,   wh e t h e r   i t   h a ppe ns   s h o r t l y   o r   i n   t h e   f a r   f ut ur e .   T h e y   do c um e n t e t h e   p ot e n t i a l   b e n e f i t s   a n dr a wb a c ks   o f   NC   i n   v a r i o us   d o m a i ns .   F i n a ll y ,   t h e y   a ddr e s s e o n   wh a t   h a s   to  b e   do n e   i n   t h e   f ut ur e   to  i n c r e a s e   t h e   a do p t i o n   a n gr o w t h   o f   NC .   M o r e o v e r ,   t a s ks /appli c a t i o n s   o f   I oT   a n d i f f e r e n t   a e r i a l   p l a t f o r m s   n e c e s s i t a t e   e x t r e m e ly   hi g h   l e v e l s   o f   c o m put a t i o n a l   po we r ,   a s   de m o n s t r a t e d   by   t h e   m e t h o d o l o g y   a n r e s u l t s   o f     B a r n e ll   e al.   [ 23] .   T h e y   a c c e l e r a t e t h e   c r e a t i o n   a n i m p l e m e n t a t i o n   o f   a n   e n t i r e ly   n o v e l   m e t h o f o r   o pe r a t i n M L   a t   e dge - n e t w o r k   by   c o m bi n i ng  i t   w i t h   t h e   n e w ly   l a u n c h e L o i hi   pr o c e s s o r .   A s   pa r o f   t hi s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i Vo l .   3 9 ,   N o .   1 ,   Ju ly   20 25 :   272 - 282   276   s t udy ,   S NN   wa s   t r a i n e us i ng  i nf o r m a t i o n   c o l l e c t e f r o m   I o T   s e n s o r s .   T h e i r   i de a   r e li e o n   M L   to   f o r e c a s t   t h e   s y s t e m s   m o de s   us i n r e l e v a n t   s e n s o r y   i nf o r m a t i o n .   B y   ut i li z i ng  t hi s   c o m p l e x   m e t h o d,   t h e y   a c hi e ve 97. 6 %   a c c ur a c y   in   t h e   c l a s s if i c a t i o n   o f   I o T   s e n s o r y   da t a .     2. 2.     S p ik in n e u r al   n e t wo r k   b as e d   n e u r o m o r p h ic  c om p u t at ion   I n   t hi s   s e c t i o n ,   we   di s c us s   t h e   d i f f e r e n t   S NN   b a s e n e ur o m o r phi c   c o m put a t i o ns .   S e v e r a l   t r a i ni n g   a ppr o a c h e s   a n d   s p i ke - r e pr e s e n t a t i o n s   f o r   de e S N Ns   we r e   a ddr e s s e by   R a t hi   e al.   [ 24] .   T h e y   a l s o   l oo ke d   a t   n o n - c l a s s i f i c a t i o n   a pp li c a t i o ns ,   s uc h   a s   m o v e m e n t   c a l c u l a t i o n ,   s e que n c e   l e a r ni ng,   r e c o gni z i ng  ge s t ur e s ,   a n m o r e   ot h e r   a pp l i c a t i o n s .   F r o m   t h e   f i nd i ngs ,   t h e   s pe c i f i c   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   S NN s   i nc l ude d   s p ike - b a s e d   c a l c u l a t i o ns   w i t hi h a r dwa r e   c o nf i gur a t i o n s   f o r   p o we r - e f f i c i e n t   c o m put a t i o n   a l o n w i t h   e l e v a t e a c t i v a t i n g   s pa r s i t y .   T h e y   c o n c l ude t h e i r   wo r k   by   d i s c u s s i n p ot e n t i a l   f ut ur e   us e s   a n un e x p l o r e r e s e a r c h   d i r e c t i o n s .   T o   t a ke   a dv a n t a ge   o f   I n t e l s   L o i hi   n e ur o m o r phi c - c hi p   pr o c e s s i ng  c a pa c i t y ,   S o pe ñ a   e al.   [ 25]   s ugge s t   a   s h o r t - t e r m   w i n e ne r g y   pr e d i c t i o n   m e t h o d   us i n S NN s .   T h e   s ugge s t e m e t h o wa s   t e s t e us i n a n   e xpe r i m e n t   us i n a c t ua l   I r i s h   w i nd  po we r   pr o duc t i o n   i nf o r m a t i o n;   t h e   r e s u l t s   s h o we a   n o r m a li z e m e a n - a b s o l ut e - e r r o r   ( M A E )   o f   2. 84%   f o r   o n e - s t e p - a h e a w i n po we r   pr e di c t i o ns .   T c o n n e c t   m u l t i - l a y e r   S NN   s y s t e m s ,     Da n e al.   [ 26]   i n t r o duc e a n   a r t i f i c i a ll y   i n t e ll i g e n t   a r c hi t e c t ur e   c a l l e He t e r Ge n M a p.   W h e n   c o m pa r e to   r e gu l a r   m a pp i ng,   He t e r Ge n M a r e duc e d   t r a n s mi s s i o n   c o s t s   by   a n   a v e r a ge   o f   11. 04%   t o   26. 77% .   A dd i t i o n a ll y ,   c o m pa r e w i t h   t h e   l i ne a r   m e t h o d,   He t e r Ge n M a r e duc e d   c o m m u ni c a t i o n   c o s t s   by   3. 41%   to  31. 34%   wi t hi n   li nk - f a u l t y   s i t ua t i o ns ,   7. 01%   to   41 . 51%   wi t hi n   n e ur o n   e r r o r s ,   a n 34. 21%   to   45 . 56%   i n   m u l t i - c hi a r c hi t e c t ur e .   A dd i t i o n a ll y ,   h a r dwa r e   v e r i f i c a t i o n   s h o we t h a c o m pa r e to   l i ne a r - m a pp i ng,   He t e r Ge n M a s u bs t a n t i a ll y   de c r e a s e t h e   t i m e   r e qu i r e f o r   i nf e r e nc e   by   63. 10%   to   77 . 87% .   I n   a   r e c e n t   s t udy .   C h u n dur i   a n P e r e r a   [ 27]   s uc c e s s f u ll y   im pr o v e t h e   c a pa bil i t i e s   o f   n a t ur a l - l a n gu a ge - pr o c e s s i n g   ( NL P )   by   a pp l yi ng  a n c o m bi n i ng  t h e   f e a t ur e s   o f   S NN s .   T h e y   t h e n   i m p l e m e n t e t hi s   c o m bi ne a pp r o a c h   o n   n e ur o m o r phi c   ha r dwa r e .   B y   ut i li z i ng  a n   a d va n c e S NN   a ppr o a c h   o n   S p i NN a k e r   n e ur o m o r phi c   ha r dwa r e ,   t h e y   s ugg e s t e a   n e w,   e f f e c t i v e ,   a n o r i g i na l   s e n ti m e n t   a s s e s s m e n t   a ppr o a c h .   T h e y   b u i l t   a n   A N a ppr o a c h   a n f e i t   i nf o r m a t i o n   f r o m   t h e   i n t e r n e t - m o vi e - da t a - b a s e   ( I M DB )   to  t r a i n   i t .   To   r e a c t   p o s i t i v e ly   o r   ne ga t i v e ly  to   us e r   i n put s ,   t h e y   b u il t   a   s p i k i ng   s e n t i m e n t   a n a ly s i s   ( S S A )   a ppr o a c h   ut i li z i ng  S p i NN a ke r   kn o w n   a s   S S A - S p i NN a ke r .   W i t h   o nl y   3, 970  j o u l e s   o f   po we r   us e d,   t h e   SSA - S pi NN a k e r   a ppr o a c h   wa s   a bl e   to  e v a l ua t e   a b o u 10, 000  w or ds   a n a c c ur a t e l y   a n t i c i pa t e   wh e t h e r   t h e   o u t c o m e   wo ul b e   ne ga t i v e   o r   p o s i t i v e .   Or t i z   e al.   [ 28]   l o o ke i n t h o o n - b o a r r a di o - r e s o ur c e - m a n a g e m e n t   ( R R M )   c o ul b e n e f i t   f r o m   us i n M L   a ppr o a c h e s   i ns p i r e by   t h e   b r a i n ,   w hi c h   a r e   kn o wn   to  b e   po we r - e f f i c i e n t .   T h e y   de t a i l e s i g nif i c a n t   f i n d i n gs   f r o m   e x pe r im e n t s   us i n t h e   n e w ly   l a u nc h e I n t e l   L o i hi  n e ur o m o r phi c - c hi i n   a dd i t i o n   t s o f t wa r e   s i mu l a t i o n s .   T h e y   c o m pa r e t h e   s ugge s t e d   a ppr o a c h   pe r f o r m a n c e   f o r   v a r i o us   tr a f f i c   n e e d s   us i n s t a n da r c o n v o l ut i o n a l - n e ur a l - n e t wor ks   ( C NN )   c o n s t r uc t e d   o n   a   X i li nx - V e r s a l   V C K 5000.   I n   c o m p a r i s o n   w i t h   C N N,   S NN s   de p l o y e d   o n   L o i hi   a c hi e v e d   b e t t e r   a c c ur a c y   f o r   a ppl i c a ble  w o r kl o a ds   whil e   c o n s u m i ng  o v e r   100  t i m e s   l e s s   po we r .   C he n   e al .   [ 29] ,   de m o n s t r a t e d   t h e   f i r s t   f u n c t i o n a l   n e ur o m o r phi c   S NN   t h a pr o c e s s e t i m e - to - f i r s t - s pi ke   ( T T F S )   e n c o de a n a l o s p i k i ng  s i g n a l s   w i t h   t h e   s e c o n d - o r de r - l e a k y - i n t e g r a t e - a n d - f i r e   ( S OL I F )   n e ur o n   m o de l   t a c hi e v e   s upe r i o r   bi o l o g i c a l   p l a us i b il i t y .   An   8 - kb   S R A M   m a c r wa s   us e to  i m p l e m e n t   t h e   s y na ps e s   o f   t h e   n e ur o n s   t o   e n a bl e   a n a l o g - c o m put i n i n   m e m o r y   ( A C I M )   o pe r a t i o n   a n pr o duc e c ur r e n t - t y p e   de n dr i t e   s i g na l s   o f   t h e   n e u r o n s .   A   n o v e l   l o w - l e a ka ge   8T   ( L L 8T )   S R A M   c e l l   wa s   pr o p o s e f o r   i m p l e m e n t i n t h e   S R AM   m a c r o   to   r e duc e   t h e   r e a l e a ka ge   c ur r e nt s   o n   t h e   r e a bi t l i ne s   ( R B L s )   w h e n   pe r f o r m i n g   A C I M .     T h e   m e a s ur e m e n t   r e s u l t s   s h o we t h a t   t h e i r   S NN   im p l e m e n t a t i o n   a c hi e ve a n   a ve r a ge   i nf e r e n c e   l a t e n c y   o f   196  n s   a n a n   i nf e r e n c e   a c c ur a c y   o f   81. 4% .   I c o n s u m e 242  μ W   w i t h   p o we r   e f f i c i e nc y   o f   4. 74   pJ / i nf e r e n c e / n e ur o n .     2. 3.     S p ik in n e u r al   n e t wo r k - b as e d   ap p r oac h e s   u s in c ir c u it   d e vice s   an d   m e m r is t o r s   T hi s   s e c t i o n   d i s c us s e s   t h e   S NN - ba s e a ppr o a c h e s   f o r   c i r c u i t s   a n m e m r i s t o r s .   To   de t e r m i ne   t h e   e f f e c t   upo n   S NN   a c hi e v e m e n t ,   Ki m   e al.   [ 30]   s i m u l a t e t h e   n e t wo r us i n a n   e l e c t r o ni c   a ppr o a c h   t h a t   upda t e d   i t s   we i g h t s   n o n - l i ne a r l y .   W h e n   a   de vice   s a t i s f i e s   a ny   o f   t h e   f o l l o w i ng  t w c i r c u m s t a n c e s - 1.   S y mm e t r i c a l   l o n g - t e r m - de pr e s s i o n   ( L T D)   o r   l o n g - t e r m - pot e n t i a t i o n   ( L T P )   c ur v e s   a n 2.   f a v o r a bl e   no n - l i ne a r   c o m po n e n t s   a c r o s s   b ot h   L T a n d   L T P ,   t h e   n e t wor wa s   a bl e   t m a i n t a i n   a   hi g h   l e ve l   o f   a c c ur a c y ,   a n S NN   h a d   o ut s t a n d i n t o l e r a n c e   f o r   de vi c e   n o n - l i ne a r   b e h a vi o r .   T h e y   l o o ke a t   t h e   c a us e   i n   t h e   c o n t e x t   o f   t h e   s t a bi li t y   o f   t h e   we i g h t   d i s t r i b ut i o n   a l o n w i t h   t h e   h a r m o ny   o f   t h e   s y s t e m s   v a r i a bl e s .   A   n o v e l   a ppr o a c h   f o r   r e c o gni z i ng  i m a ge s   us i n m e m r i s t o r - b a s e bl a z e - bl o c ks   ( M B B s )   wa s   pr e s e n t e by   R a n   e al.   [ 3 1] .   T hi s   a ppr o a c h   c o n s i s t e o f   a   m e m r i s t i v e - C NN   ( M C N N)   l a y e r ,   t w o   s i n g l e - M B B s   ( S M B B s ) ,   f o ur   d o ubl e - M B B s   ( DM B B s ) ,   a   gl o b a l - a v e r a ge - poo l i ng  ( GA P )   l a y e r ,   a l o n w i t h   a   m e m r i s t i v e - f u l ly - c o nn e c t e ( M F C )   l a y e r .   T h e   de pt h - w i s e - s e pa r a bl e   C NN   ( Dw C N N)   c o n s t r uc t e d   w i t h   a   s i g ni f i c a n t l y   s h o r t e r   m e m r i s t o r - c r o s s ba r   ( M C ) ,   wa s   pr i m a r i ly   us e by   DM B B s   a n S M B B s .   B a t c h - n o r m a li z a t i o n   ( B N)   l a y e r s   we r e   e m p l o y e t o   pe r f o r m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752       Study  on  ne ur omor phic  c omputati on  and  it s   app li c ati ons   ( A njal C hatur e )   277   b a c kw a r d - pr o pa ga t i o n   to  s pe e up   t h e   c o n v e r ge n c e   pr o c e s s .   T m a ke   t h e   c i r c u i t   m o r e   r e s il i e n t ,   a   s e m i c o n duc t or   di o de   wa s   pl a c e f o l l o w i ng  t h e   r e c t i f i e d - l i ne a r - uni t   ( R e L U)   l a y e r .   T hi s   l o we r e t h e   c i r c u i t f i na l   v o l t a ge   un de r   t h e   m e m r i s t o r s   t h r e s h o l v a lue.   On   t h e   C I F A R - 10  da t a s e t,   t e s t s   de m o n s t r a t e d   t h a t h e   s ugge s t e c i r c u i t   ut i li z i ng  m e m r i s t o r s   a c c o m p li s he 84. 38%   a c c ur a c y   w hil e   c o ns u m i ng  l e s s   po we r ,   t a ki n g   l e s s   t i m e   to   c a l c u l a t e ,   a n m a k i n b e t t e r   us e   o f   c om put a t i o n a l   r e s o ur c e s .   A   f r a m e wo r a n m e t h o f o r   f a u l t - to l e r a n t   S NN   m a pp i ng  wa s   s ugge s t e by   Ye r im a   e al.   [ 32]   f o r   us e   i n   a   t h r e e - d i m e ns i o n a l   ne ur om o r p hi c   p l a t f o r m   c a l l e d   R - N A S H - II   b u i l t   o n   No C .   Ne ur o n s   we r e   r a n ke a n qu i c k l y   c h o s e n   f o r   f a u l t - to l e r a n t   m a pp i ngs   us i ng  t h e   r a n a n s e l e c t i o n   m a pp i ng   ( R S M )   a ppr o a c h .   T h e   s t udy s   f i nd i ngs   de m o n s t r a t e t h a t   c o m pa r e t o   t h e   pr i o r   m a pp i ng  s t r uc t ur e ,   S NN   pr e s e r ve a   m a pp i ng  a c c ur a c y   o f   100%   whil e   e x p e r i e n c i ng  a   20%   s pa r e   f r e que n c y   a l o n w i t h   a   40%   i n c r e a s e   i n   f a u l t   r a t e .   A c c o r di n t o   s t udy   c o n duc t e us i ng  M o n t e   C a r l o   s i m u l a t i o ns ,   t h e   R S M   m e t h o e x hi b i t e a   4 3%   a v e r a g e   i m pr o v e m e n t   in   m e a n - t i m e - to - f a il ur e   ( M T T F )   c o m pa r e to  t h e   pr i o r   m a pp i ng  a ppr o a c h .   I n   a d d i t i o n ,   t h e   R S M   h a s   a n   o pe r a t i n c a pa c i t y   o f   88%   wh e pr o j e c t i n to   a   N o C   a n 67%   wh e n   pr o j e c t i n to   a   6   No C .   B y   us i ng  s i m u l a t i o ns ,   L e wde n   e al.   [ 33]   i nv e s t i g a t e d   h o t h e   pr i m a r y   t e c hni c a l   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   a n a l o l e a k y - i n t e gr a t e - a n d - f i r e   ( L I F )   a n d   f e r r o e l e c t r i c - t unn e l - j u n c t i o ns   ( F T J s )   s y na ps e s   a f f e c t e t h e   n e ur o m o r phi c   c o m put e r   s y s t e m s   c a pa c i t y   f o r   t r a i n i ng.   T h e y   we r e   a bl e   t o   us e   t hi s   i n f o r m a t i o n   t o   pr o p o s e   mi t i ga t i o n   s t r a t e gi e s   a n c o n s t r uc r ul e s   f o r   c o n s tr uc t i n a n   S NN - b a s e i n t e l li ge n t   vi s ua l   s e n s o r   f or   us e   in  r e wa r d - m o du l a t e a n d   u ns upe r vi s e l e a r ni ng,   i a dd i t i o n   to   to   i de n t i f yi ng   t h e   v a r i a bl e s   m o s t   i m po r t a n to wa r ds   t h e   de v e l o p m e n t   o f   t h e s e   s y s t e m s .   S pe c i f i c a ll y ,   t h e y   de m o n s t r a t e d   t h a t h e   n e ga t i v e   i m pa c t   o f   po s t s y n a pt i c - n e ur o n s   i nput - v o l t a ge   o f f s e t   c a n   be   m i t i ga t e by   d i vi d i ng  t h e   a c t i ve   c r o s s b a r   a r r a y s   o f   m e m r i s t o r s .   T o   i m pr o v e   o nl i ne   r e i nf o r c e m e n t - l e a r ni ng  ( R L ) ,   Vl a s o v   e al.   [ 34]   de s c r i be d   a   m e th o t h a t   c h a n g e d   l i nke d   we i g h t s   i mm e d i a t e l y   f o l l o w i ng  pr o c e s s i n e ve r y   c o n t e x t ua l   s t a t e   whi l e   i n t e r a c t i o n - w i t h - e nvi r o nm e n t   da t a   wa s   b e i n ge n e r a t e d.   Us i n S NN s   w i t h   s p i ke - t i m i ng - de pe n d e n t - pl a s t i c i t y   ( S T DP)   l i ke   r u l e   s e t s   t h a t   u t i l i z e m e m r i s t or s   wa s   a n ot h e r   i nn o va t i v e   a s pe c t   o f   t h e   t e c h ni qu e .   P l a s t i c i t y   f u n c t i o n s   we r e   c a l c u l a t e us i n e m p i r i c a l ly   c o ns t r uc t e a n e va l ua t e r e a l - l if e   m e m r i s t o r s   us i n a   n a n o c o m po s i t e .   T h e   r e s u l t   e s t a bl i s he t h e   wa y   f o r   t h e   de v e l o p m e n t   of   n e ur o m o r phi c   t e c hn o l o g i e s   w i t h   m e m r i s t i v e - s y n a ps e s   t o pe r a t e   wi t hi n   a   c o n t i n uo us - t i m e   s ur r o un d i n g ,   wh e r e   a n   a ge n t - l e a r ni ng  m e t h o c o ul b e   i m p le m e n t e d.     P e n e al .   [ 35]   p r o vi d e a   b r i e f   o v e r vi e o f   S NN   t h e o r y   b e f o r e   i n t r o duc i n m e m r i s t or - b a s e t e c h niques   f o r   S NN   h a r dwa r e   i n t e gr a t i o n .   T h e y   d i s c us s e d   t h e   po s s i bil i t y   o f   us i ng  o p t i mi z e a l go r i t hm s   t o   m a ke   S NN   h a r dwa r e   p l a t f o r m s   m o r e   e f f e c t i v e   a n s a v e   po we r .   L a s t l y ,   t h e y   s u m m e up  t h e   pr e s e n t   i s s ue s   a n c o n c e r ns   w i t hi n   t hi s   a r e a   a c c o r d i n to   p r e s e n t   m e m r i s t o r   t e c hn o l o g i e s .     2. 4.     P r ob ab il is t ic  s p i k in n e u r a l   n e t wor k   I n   t hi s   s e c t i o n ,   di f f e r e n t   p r o b a bi li s t i c   S NN   a ppr o a c h e s   a r e   di s c us s e d.   A   pr o b a bil i s t i c   S NN   t e c h n o l o g y   wa s   i n t r o duc e d   by   H s i e h   e al.   [ 36 ]   f o r   us e   i n   h e a l t h c a r e   o r   de pl o y a bl e   l e a r ni ng/c l a s s if i c a t i o n   s y s t e m s .   W e i g h t s   we r e   m o d i f i e by   s p i ke - ba s e d   c a l c u l a t i o n   i o nl i ne   l e a r ni ng.   T h e   we i g h t s   we r e   s to r e d   w i t hi n   s y na pt i c   m e m o r i e s   t h a pe r s i s t e d   o v e r   t i m e .   W i t h   a   1V   s uppl y ,   t hi s   n e ur o m o r phi c - c hi p   c o r e   a r e a   o c c upi e d   0. 43   mm 2   a n i t s   c o ns u m pt i o n   wa s   l e s s   t h a n   10   μ W .   C o n s i de r i ng  a n   a r e a - un d e r - c ur v e   ( A U C )   o f   0. 8,   t h e   c hi wa s   c a pa bl e   o f   l e a r ni n 80  a r bi t r a r y   s e que n c e s .   J a n e al.   [ 37 ]   i n d i c a t e d   t h a t   t h e   de v e l o p m e n t   o f   S NN   a l go r i t hm s   f o r   t r a i ni ng  i s   l a gg i ng  b e c a us e   o f   c ur r e n t   h a r dwa r e   s o l ut i o ns ;   t h e   m a j o r i t y   o f   c ur r e n t   S NN   t r a i ni ng  m e t h o ds   a r e   t h o s e   de v e l o pe f o r   bi o l o g i c a l   v a li d i t y   o r   to  c o n v e r t   p r e vi o us ly   t r a i n e A N Ns   us i n g   r a t e - e n c o di n g.   T o   i m pr o v e   r a t e - c o de S NN s ,   Na l la t h a m bi   e al.   [ 38 ]   s ugge s t e p r o b a bi li t y   s p i ke - pr o pa ga t i o ( P S P ) ,   whi c h   i nv o l v e s   c o n t r o l l i ng  s p i ke - pr o pa ga ti o n   b a s e o n   s y n a pt i c - we i g h t s   i n t e r pr e t e a s   p o s s i bil i t i e s .   T h e   m e t h o l e a d s   to  a   de c r e a s e   i n   b o t h   t i m e   a n p o we r   us a ge   by   2. 4 - 3. 69   t i m e s   t h e   n u m b e r   o f   s p i k e s   t h a a r e   t r a n s m i t t e d.   A   s pe c i f i c   S NN   a c c e l e r a t i o n   t h a t   s uppo r t e d   P S P   wa s   de v e l o pe c a l l e a s   pr o b a bi li s t i c - s p i k i ng   n e ur a l - n e t wor k - a ppl i c a t i o n - pr o c e s s o r ,   o r   P - S NN A P .   P S P   l e to  a   1 . 39 -   de c r e a s e   i n   po we r   a n c on c ur r e n t   a c c e l e r a t i o n   o f   1. 16%   to  1. 62 %   i n   c o m pa r i s o n   w i t h   t h e   s t a n da r a ppr o a c h   o f   S NN .   Ya m a z a k i   e al.   [ 39]   r e vi e we A NN s ,   o f f e r e pr e c i s e   s y na ps e   a ppr o a c h e s   a n o f f e r e a   t h o r o ugh   o v e r vi e o f   c ur r e n t   s p i k e - b a s e d - n e ur o n   a ppr o a c h e s   us e i n e ur o s c i e nc e   s t ud i e s .   I n   a dd i t i o n ,   t h e y   a ddr e s s e d   c ur r e n t   S NN   us e   c a s e s   i n   t h e   vi s ua l   a n a ly s i s   a n a uto m a t i o n   a r e a s ,   r e vi s e e xi s t i n s p i ke - b a s e n e ur a l   a r c hi t e c t ur e s   to   f a c i li t a t e   t h e   de v e l o p m e n t   o f   p r o b a bil i s t i c - S NN s ,   a n i n c l ude e x t e n s i ve   i ns t r uc t i o n s   c o n c e r ni ng  h o to  b u i l a ppr o a c h e s   us i ng  t h e s e   n e t wo r ks .   F o r   s pi k i ng  n e ur o n s ,   D i n e al.   [ 40]   d e v e l o pe d   t h e   pr o b a bil i t y - f i r i ng - m e c h a ni s m   ( P F M )   a f t e r   o p t i mi z i ng  t h e   pr o b a bil i t y   pr o c e s s .   T h e   a tt e n t i o n - d i s c r i mi na t i o n - m e c h a ni s m   ( A D M )   wa s   s ugge s t e to   m i t i ga t e   t h e   de t r i m e n t a l   e f f e c t s   o f   pr o b a bil i t y   un c e r t a i n t i e s ;   t hi s   a ll o we n e ur o n s   to   r e a c t   e f f e c t i v e ly   by   a ut o m a t i c a ll y   d i f f e r e n t i a t i n t h e   i m po r t a n c o m po n e n t s   o f   t h e   i nput .   T o   b u i l pr o b a bil i s t i c - a t t e n t i o n - L I F   ( P A L I F )   ne ur o n s   a n d   P r o b a bil i s t i c - A t t e n t i o n - S NN   ( P A S NN ) ,   t h e y   f u s e P F M ,   A DM ,   a n L I F   ne ur o n s .   T h e   r e s u l t s   s h o t h a P A S NN   wo r ke we l i n   l o w - l a t e n c y   s i t ua t i o n s   a n a c hi e v e b e t t e r   o u t c o m e s   f o r   a c c ur a c y   a n i nf e r e n c e   t i m e   o n   n e ur o m o r phi c   a n s t a t i c   p i c t ur e   da t a s e t s   s uc h   a s   N - M NI S T ,   C I F A R 10 0 ,   a n d   C I F A R 10 - DV S .   To   de v e l o p r o b a bi li s t i c   S NN ,     S h e n   e al.   [4 1]   s ugge s t e us i n e x pe c t a t i o n - pr o pa ga t i o n   ( E P )   v a r i a t i o n a l - i n f e r e n c e .   Us i ng   tr a i ni ng   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i Vo l .   3 9 ,   N o .   1 ,   Ju ly   20 25 :   272 - 282   278   i n f o r m a t i o n   a s   i n put ,   t h e y   tr a i ne t h e   l e a r ni ng  ne t w o r k   us i n a   B a y e s i a n   a ppr o a c h   t h a a i m e d   to  di s c o v e r   qua n t i t a t i v e   e s t i m a t e s   f o r   t h e   m e d i a n   d i s t r i b ut i o n   ba s e o n   t h e   w e i g h t s .   T h e i r   wo r o n   a n   im a ge   c l a s s if i c a t i o i s s ue   de m o ns t r a t e t h e   c a pa bil i t i e s   o f   t wo   E P   v e r s i o n s .   T he   i ni t i a l   i nve s t i ga t i o n   t h us   l a i t h e   gr o un d wo r f o r   f ut ur e   t e c h n o l o g i c a l   e f f o r t s   t h a c o ul s pe e up  t h e   de v e l o p m e n t   o f   m o r e   pr o f o un a n c o m p li c a t e s p i k i ng  s t r uc t ur e s   f o r   a u to m a t e vi s i o n   t a s ks   whil e   a l s o   i mpr o vi n t h e i r   un de r s t a n d i n g.       3.   F I ND I NGS   T h e   f i nd i ng s   f r o m   t h e   a b o v e   l i t e r a t ur e   s ur v e y   a r e   pr e s e n t e i n   T a bl e   1.   F r o m   t h e   a b o v e   s t udy ,   i t   i s   s e e n   t h a t   n e ur o m o r phi c   c o m put a t i o n   i s   s pr e a a c r o s s   v a r i o us   do m a i ns .   De s p i t e   t h e   c r i t i c a l   im po r t a n c e   o f   n e ur o m o r phi c   c o m put a t i o n ,   l im i t e r e s e a r c h   h a s   be e n   c o n duc t e o n   t h e   e f f e c t i ve   s c h e du li ng  a n e x e c ut i o n   o f   DA e v e n t - dr i v e n   s c i e n t i f i c   a pp li c a t i o n s ,   pa r t i c u lar l y   t h o s e   w i t h   s t r o n i n t e r de pe n de n c e   a m o n t a s k s .   DA Gs   pr o vi de   a   c l e a r   a n s t r uc t ur e d   f r a m e wo r f o r   e x e c ut i n t a s ks   i n   a   s pe c if i e o r de r ,   e n s ur i n t h a t   de pe n de n c i e s   a r e   e x e c ut e d.   W h e n   t a s ks   h a v e   n o   i n t e r de pe nde n c i e s ,   t h e y   c a n   b e   e x e c ut e i n   p a r a ll e l ,   o pt i mi z i ng   c o m put a t i o n a l   r e s o ur c e s   a n r e duc i n o v e r a ll   e xe c ut i o n   t i m e .       T a bl e   1.   F i n d i ngs   R e f e r e nc e   D o ma in   A dv a nt a ge s   L im it a ti o ns   [ 17]   E C G   s ig na pr oc e s s in g   H a r dw a r e - ba s e d s ig na pr oc e s s in g, r e du c e me m o r y  s i z e , h ig h a c c ur a c y  ( 98% )   L im it e d t o   E C G  s ig na ls , 81%  s e ns it iv it y   [ 18]   S oc ia ll y   in t e r a c ti ve  r o b o ti c s   H uma n - li k e  i nt e ll ig e n c e , s pe e d, e n e r g y   e f f ic i e n c y   E a r l y  s ta ge , p o t e nt ia in t e gr a ti o c ha ll e ng e s   [ 19]   A na lo n e ur a ne twor ks   H ig h t hr o ughpu ( 333.17  G O ps /s ) , e n e r g y   e f f ic i e n c y  ( 122.3  T O ps /J ) ,   s ma ll  a r e a   F oc us e o of f li n e  t r a in in g   [ 20]   N e ur o m o r ph ic   a lg o r it hms   a nd a ppl ic a ti o ns   F ut ur e  d e ve l o pm e nt   o pp o r tu n it i e s , a tt r a c ti ve   c ha r a c t e r is ti c s   f o r   c o mput in g   G e ne r a r e v i e w , no  s p e c i f i c  a ppl i c a ti o ns   [ 21]   E M G   g e s tu r e   r e c o gni t i o n   H ig h a c c u r a c y  ( 74 % ) l o w  p o w e r   c o ns umpt i o ( 41mW ) f a s pr o c e s s in g ( 5.7ms )   L im it e d t o  E M G  ge s tu r e  r e c o gni ti o n   [ 22]   V a r io us   s c i e nt i f i c  a r e a s   I mm e di a t e  a nd high s oc i e ta im pa c t,   id e nt i f ic a ti o of   o pp o r tu ni ti e s  a nd hur dl e s   T e c hn o l o gi c a ba r r i e r s  n e e d a dd r e s s in g   [ 23]   I oT  a nd  a ir b o r n e  pl a t f o r ms   H ig c la s s if i c a ti o n a c c u r a c y  ( 97.6 % ) , s c a la bl e   te c hni c a a ppr o a c h,  e dge   c o mput in g   L im it e d t o  s pe c i f i c  I oT  a nd a ir b o r n e   a ppl ic a ti o ns   [ 24]   V a r io us   ( g e s tu r e   r e c o gni ti o n,  mo ti o e s ti ma ti o n )   H ig h a c ti v a ti o n s pa r s it y e n e r g y - e f f i c ie n pr oc e s s in g   F oc us e o n m ot i o n e s ti ma ti o n   [ 25]   W in po w e r   f o r e c a s ti ng   L o w   e r r o r  r a t e  ( 2.84 % ) , pl a us ib le  n e ur om o r phi c   de v i c e  d e ve l o pm e nt   f or   th e   w in e n e r g y  s e c t o r   S pe c i f i c  t o  w in d p o w e r   f or e c a s ti ng   [ 26]   S N N   s y s te m m a ppi ng   I mpr ove d c o mm un ic a ti o c o s t,   r e du c e in f e r e n c e  t im e   L im it e d t o  S N N  s y s t e m m a ppi ng   [ 27]   S e nt im e nt   a na l y s is   H ig h a c c u r a c y  ( 100 % ) , l o w   e n e r g y   c o ns umpt i o n   L im it e d t o  s e nt im e nt  a na l y s is  us in g I M D B   da ta s e t   [ 28]   S a tC o o p e r a ti o ns   H ig h a c c u r a c y , s ig ni f i c a nt  p o w e r  r e du c ti o ( 100×  c o mpa r e d t o   C N N )   S pe c i f i c  t o  S a tC o o p e r a ti o ns   [ 29]   A na lo c o mput in g i me m o r y   H ig h bi o l o gi c a pl a us ib il it y , l o w  l a t e nc y e n e r g y   e f f i c i e n c y   L im it e d t o   T T F S - e n c o d e d   a na lo g s pi ki ng  s ig na ls   [ 30]   S N N   s im ul a ti o n   T ol e r a nc e   f or  de v i c e  n o n - li n e a r i t y   a nd  hi gh  a c c u r a c y   ma in ta in e d   S im ul a ti o n - ba s e d, r e a l - w o r ld   im pl e m e nt a ti o c ha ll e nge s   [ 31]   I ma ge   r e c o gni ti o n   H ig h a c c u r a c y  ( 84.38 % ) , r e du c e d p o w e r   c o ns umpt i o n, s ma ll e r   c i r c ui im pl e m e nt a ti o n   S pe c i f i c  t o   th e   C I F A R - 10 da ta s e t,   me mr is t o r - ba s e d i mpl e m e nt a ti o n   [ 32]   F a ul t - t o l e r a nt  S N N   m a ppi ng   H ig h ma ppi ng  e f f i c i e n c y , i n c r e a s e d M T T F o p e r a ti o na a v a il a bi li t y   S pe c i f i c  t o  3D  N o C - ba s e d n e ur o m or phi c   s y s te ms   [ 33]   S ma r v is io n s e ns or s   C r it ic a pa r a m e t e r  d e te r mi na ti o n, mi ti ga ti o s o lu ti o ns   S im ul a ti o n - ba s e d, s pe c i f ic  t o  uns up e r v is e d   o r   r e w a r d - m o dul a t e d l e a r n in g   [ 34]   O nl in e   r e in f or c e m e nt   le a r ni ng   R e a l - ti m e  a ge nt  l e a r ni ng, s u c c e s s f ul  C a r t - P o l e   be n c hma r k t a s k   A n e a r l y   s te p t o w a r ds  r e a l - ti me   im pl e m e nt a ti o n   [ 35]   S N N   ha r dw a r e   im pl e m e nt a ti o n   E f f i c i e nt e ne r g y - s a vi ng S N N  ha r dw a r e   s y s te ms a lg o r it hm  o pt i mi z a ti o n   E xi s ti ng t e c hn o l o g y  l im it a ti o ns  a nd  c ha ll e ng e s  di s c us s e d   [ 36]   P or ta bl e / B i o m e di c a a ppl ic a ti o ns   L o w  p o w e r   c o ns umpt i o n ( < 10μ W ) c o mpa c c hi p a r e a , o n li ne   le a r ni ng  c a pa bi li t y   L im it e d t o  l e a r ni ng a nd c la s s i f i c a ti o n   [ 37]   S N N   tr a in in a lg or it hms   P r o ba bi li s ti c  s pi k e  pr o pa ga ti o n, r e du c e d t im e   a nd e ne r g y  c o ns umpt i o n   E xi s ti ng t r a in in g a lg o r it hms  l a g be h in ha r dw a r e  i mpl e m e nt a ti o ns   [ 38]   S N N  A c c e l e r a t or   E ne r g y  r e duc t i o n ( 1.39 ) , s pe e dups     ( 1.16 1.62× )   S pe c i f i c  t o  pr o ba bi l is ti c  s pi k e  pr o pa g a ti o n   [ 39]   B i o l o gi c a n e u r o ns  a nd  S N N s   C o mpr e h e ns iv e  r e v i e w a nd  gui da nc e   o tr a in in g s pi ke - ba s e d n e ur o n m o d e ls   G e ne r a r e v i e w   [ 40]   P r o ba bi li s ti c  S N N s   C o mp e ti ti ve  p e r f o r ma nc e  i n l o w - la t e n c y   s c e na r i o s e f f e c ti ve  P F M  a nd A D M  i nt e gr a ti o n   L im it e d t o  s ta ti c   im a g e  a nd ne u r o m o r phi c   da ta s e ts   [ 41]   V a r ia ti o na i n f e r e n c e   f o r   S N N s   L a r ge  t r a in in g s e ts  ha ndl in g, i n c r e a s e in te r p r e ta bi l it y , a c c e l e r a t e d t r a in in g   A  pr e li mi na r y   s tu d y  r e qui r e s   f u r th e r   v a li da ti o f or  de e p e r  a nd m o r e   c o mpl e x   ne tw o r ks   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752       Study  on  ne ur omor phic  c omputati on  and  it s   app li c ati ons   ( A njal C hatur e )   279   A dd i t i o n a ll y ,   D A t a s k s   c a n   b e   s c a l e to  h a n d l e   l a r ge   a n c o m p l e x   s c i e n t i f i c   c o m put a t i o n s ,   m a k i ng   t h e m   s u i t a bl e   f o r   h i g h - pe r f o r m a nc e   c o m put i n e nvi r o nm e n t s .   H o we v e r ,   t h e   i n t e r de pe n de nc i e s   a m o n t a s ks   i a   D A c a n   m a ke   s c he du l i ng  hi g hly   c o m p l e x ,   n e c e s s i t a t i n e f f e c t i ve   s c h e du li n a l go r i t hm s   t o   o p t i mi z e   r e s o ur c e   u t i li z a t i o n   a n mi n im i z e   e x e c ut i o n   t i m e   whil e   r e s pe c t i n a ll   d e pe n de n c i e s .   All o c a t i n a pp r o p r i a t e   r e s o ur c e s   f o r   t a s ks   w i t h   s t r o n i n t e r de pe n de n c i e s   c a n   a l s o   b e   c h a ll e n g i ng,   a s   m i s a l l o c a t i o n   c a l e a to  i ne f f i c i e nc i e s   a n i nc r e a s e e x e c ut i o n   t i m e s .   E ns ur i n f a u l t   t o l e r a n c e   i n   D A wo r k f l o ws   i s   pa r t i c u l a r l y   d i f f i c u l t   w h e n   t a s ks   a r e   i n t e r de pe n de n t   s i n c e   a   f a il ur e   i n   o n e   t a s c a n   pr o pa ga t e   a n a f f e c t   m u l t i p l e   s ubs e que n t   t a s ks .   T h e r e   i s   a   pa uc i t y   o f   r e s e a r c h   s pe c i f i c a l ly   f o c us e o n   o p t i mi z i ng  DA wo r kf l o ws   w i t s t r o n i n t e r de pe n de n c i e s ,   w i t h   m o s t   e xi s t i n s t udi e s   a ddr e s s i ng  m o r e   s tr a i g h t f o r wa r or   l e s s   i n t e r de pe n de n t   wo r kf l o ws ,   l e a vi ng  a   ga i n   k n o w l e dge   f o r   m o r e   c o m p l e x   s c e na r i o s .   T h e   c ur r e n s t a t e   o f   r e s e a r c h   o n   DA G   t a s ks   w i t h   s t r o n i n t e r de pe n d e n c i e s   us i ng  S NN s   highl i g h t s   t h e   n e e f o r   m o r e   a dv a n c e a n t a r ge t e s t udi e s .       4.   P OS S I B L E   S OL UT I ONS   T s o l v e   t h e   pr o b l e m s   o f   t h i s   s tu d y   a n d   to  a n a l y z e   th e   us a ge   o f   N C   i n   e x e c u t i n g   DA G   e v e n t - d r i v e s c i e n t i f i c   a ppl i c a t i o n s   i n   e dg e   d e vi c e s ,   s e v e r a l   a dv a n c e d   s i m u l a t i o n   too l s   a n d   m e t h o d o l o gi e s   m us b e   e m p l o y e d.   T h e   i n t e g r a t i o n   o f   S i m e ur a n d   S u pe r N e u r s i m ul a tor s   o f f e r s   a   c o m pr e h e n s i v e   a p p r o a c h   to  a d d r e s s   th e s e   ob j e c t i v e s   by   l e v e r a gi n g   t h e i r   uni qu e   c a pa bi l i t i e s   a n d   f e a tur e s .   S i m e ur p r o v i de s   de ta i l e d   s p i k e - l e v e l   s i m u l a t i o n s ,   c r uc i a l   f o r   a c c u r a tel y   m ode l i n a n un d e r s tan d i n t h e   b e h a vi o r   o f   S NN s   i n   n e u r om or ph i c   a c c e l e r a tor s .   I ts   a bi l i t y   to  c o n f i gur e   a r c hi t e c tu r a l   c o n s tr a i n ts   i n de pe n d e n t l y   o f   t h e   un d e r l y i n h a r dwa r e   i m p l e m e n t a t i o n   a l l o ws   f or   f l e xi bi l i t y   i n   s i m u l a t i n v a r i ous   n e u r o m or phi c   a r c hi t e c tu r e s .   A d d i t i o n a l l y ,   S i m e u r o   s up p or ts   a n a l o g   c o m pu t i n g   a n d   R R A M ,   s i m u l a t i n g   a dv a n c e d   n e u r o m or phi c   s y s t e m s   t h a m i m i c   b i o l og i c a l   n e u r o n s   a n d   s y n a ps e s ,   a n d   i t s   de ta i l e d   s i m u l a t i o n   o f   N oC   a l l o ws   f o r   p r e c i s e   a n a l y s i s   o f   c o m m u ni c a t i o n   w i t hi th e   n e ur o m or ph i c   s y s t e m ,   p r o v i d i n g   i n s i g h t s   i n to  r ou t i n g   s ta t i s t i c s ,   e n e r gy   c o n s um p t i o n ,   de l a y ,   a n d   a c c u r a c y .   Al s o,   S up e r Ne u r c a n   c o m p l e m e n by   s up p or t i n b oth   h o m o g e n e ous   a n d   h e te r oge n e ous   s i m u l a t i o n s ,   m a k i n i t   v e r s a t i l e   f or   v a r i ous   NC   s c e n a r i o s .   I ts   GP U   a c c e l e r a t i o n   s i gni f i c a n t l y   s pe e ds   up   s i m u l a t i o n s ,   e n a bl i n g   t h e   s tu d y   o f   m or e   c o m p l e x   m ode l s   a n d   l a r ge r   da tas e ts   i n   a   r e a s o n a bl e   t i m e   f r a m e .   Us i n t h e s e   s i m u l a tor s ,   s i m u l a t i o n   c a n   b e   c o n du c ted   f o r   t h e   e x e c u t i o n   o f   DA G   tas ks   or   DA a ppl i c a t i o n s   o n   e dge   de vi c e s ,   f o c us i n o n   h ow  N C   c a n   e n h a n c e   t h e   pe r f or m a n c e   a n d   e f f i c i e n c y   o f   t h e s e   w or kf l ows .   T hi s   i nv o l v e s   c o n f i gur i n g   v a r i ous   S NN   a r c hi t e c tu r e s   a n d   a n a l y z i n t h e i r   pe r f or m a n c e   i te r m s   o f   p r oc e s s i n s pe e d ,   e n e r g y   e f f i c i e n c y ,   a n d   a c c u r a c y .   E n h a n c e d   S N N   m o d e l s   c a n   b e   d e v e l ope d   a n d   s i m ul a t e d   to  f a c i l i t a te   e v e n t - d r i v e n   c o m m uni c a t i o n ,   w i t h   S i m e u r o s   s p i ke - l e v e l   d e ta i l   a n S u pe r N e u r o s   h e te r o g e n e ous   s i m u l a t i o n   c a pa bi l i t i e s   b e i n c r uc i a l   i n   d e s i gni n g   a n d   tes t i n t h e s e   m ode l s .   T hi s   i n c l ude s   o p t i m i z i n c o m m uni c a t i o n   p r otoc o l s   a n d   n e u r a l   n e tw or k   pa r a m e t e r s   f or   e f f i c i e n e v e n t - dr i v e n   p r o c e s s i n g.   F u r th e r m or e ,   s i m u l a t i o n   too l s   c oul u t i l i z e d   to  d e s i gn   a n d   op t i m i z e   s w i t c hi n g   de vi c e s   a n d   e l e c tr o n i c   c i r c u i t s   de s i gn e d   f or   dy n a m i c   r e qui r e m e n t s   o f   S NN s ,   f oc us i n g   o n   r e du c i n e n e r g y   c o n s um p t i o n   a n d   i m pr o v i n g   t h e   s pe e d   a n r e l i a bi l i t y   o f   n e u r o m o r phi c   c i r c u i t s   by   s i m u l a t i n di f f e r e n c o n f i gu r a t i o n s   a n d   m a ter i a l   p r ope r t i e s   ( e . g . ,   R R A M ) .   P r ob a bi l i s t i c   s tu d i e s   o n   t h e   d e v e l o pe d   n e ur o n   m ode l s   us i n S i m e ur a n d   S u pe r N e u r c a n   a s s e s s   th e i r   p e r f or m a n c e   a c r os s   d i f f e r e n DA G   e v e n t - d r i v e n   s c i e n t i f i c   a ppl i c a t i o n s ,   a n a l y z i n h ow   un c e r tai n t i e s   i n   i n pu d a ta   a n d   m o d e l   pa r a m e t e r s   a f f e c t h e   o v e r a l l   p e r f or m a n c e   o f   t h e   NC   s y s t e m s .   T h e   f o l l o wi n g   p a r a m e ter s   c a n   be   op t i m i z e d   d ur i n g   t h e   s i m u l a t i o n   a n d   de v e l op m e n t   p r oc e s s :   e n e r g y   c o n s u m p t i o n ,   p r o c e s s i n s pe e d ,   a c c u r a c y ,   c o m m uni c a t i o n   e f f i c i e n c y ,   a n d   r e s ou r c e   u t i l i z a t i o n   f or   a c hi e vi n b e tt e r   r e s ul t s   us i n g   op t i m i z e S N Ns .       5.   CONC L USI ON   T h e   e x p l o r a t i o n   o f   NC   f o r   DA G   t a s ks   o n   e dge   de vi c e s   pr e s e n t s   pr o m i s i ng  a v e n ue s   f o r   e nh a n c i ng   c o m put a t i o n a l   e f f i c i e n c y   a n pe r f o r m a n c e .   T h r o ugh   t h e   i n t e gr a t i o n   o f   a dva n c e s i m u l a t i o n   too l s   l i k e   S i m e ur o   a n S upe r Ne u r o ,   t hi s   wo r k   h a s   o u t l i ne a   c o m pr e he n s i ve   a ppr o a c h   to   s t udy i ng  a n o p t i mi z i ng   n e ur o m o r phi c   s y s t e m s .   T hi s   r e vi e pr o vi de s   c r i t i c a l   i ns i g h t s   i n t t h e   b e h a vi o r   o f   S NN s ,   o f f e r i n g   de t a i l e d   a n a ly s e s   o f   a r c hi t e c t ur e   c o n f i gur a t i o n s ,   e n e r g y   c o n s u m pt i o n ,   c o m m u ni c a t i o n   e f f i c i e n c y ,   a n o v e r a ll   s y s t e m   pe r f o r m a n c e .   T hi s   wo r k s   m a i n   f o c u s   i s   u n de r s t a n d i ng  h o a n   e nh a n c e S NN   m o de l   c a n   be   de v e lo pe a n h o o p t i m i z a t i o n   c a n   b e   do n e   o n   h a r dwa r e   c o m po n e n t s   s uc h   a s   s w i t c hi ng  de vi c e s   a n e l e c t r o ni c   c i r c u i t s   whi c h   u n de r s c o r e s   t h e   pot e n t i a l   o f   N C   to   r e v o l ut i o ni z e   e ve n t - dr i v e n   a pp li c a t i o n s .   B y   l e v e r a g i ng  s p ike - l e v e s i m u l a t i o ns   a n GPU  a c c e l e r a t i o n ,   t hi s   wo r k   h a s   de m o ns t r a t e t h e   c a pa bil i t y   t h a n d l e   c o m p l e x   e ve nt - d r i v e a pp l i c a t i o ns   w i t h   im pr o v e s pe e a n a c c ur a c y .   M o vi n f o r wa r d,   c o n t i n u e r e s e a r c h   a n de v e l o p m e n t   i n   NC   w i ll   b e   e s s e n t i a l   t f ur t h e r   unl o c i t s   c a pa bil i t i e s   a c r o s s   d i v e r s e   a pp l i c a t i o n s ,   f r o m   n e ur o s c i e n c e   t o   a uto n o m o us   s y s t e m s   a n b e y o n d.   T h e   i n s i g h t s   ga i ne f r o m   t hi s   s t udy   pa v e   t h e   wa y   f o r   f ut ur e   i nn o v a t i o n s ,   gu i d i ng  t h e   de s i g n   o f   m o r e   e f f i c i e n t   a n a da pt i v e   c o m put i n a r c hi t e c t ur e s   t h a t   a l i g n   m o r e   c l o s e l y   w i t h   t h e   c o m p l e xi t i e s   o f   bi o l o g i c a l   n e ur a l   n e t wo r ks .   I n   s umm a r y ,   t h e   i n t e gr a t i o n   o f   NC   i n t o   e v e n t - dr i ve n   a pp l i c a t i o ns   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i Vo l .   3 9 ,   N o .   1 ,   Ju ly   20 25 :   272 - 282   280   r e pr e s e n t s   a   t r a n s f o r m a t i ve   a ppr o a c h ,   o f f e r i ng   un pr e c e de n t e o pp or t uni t i e s   to   a ddr e s s   c o m p ut a t i o n a l   c h a ll e n g e s   w hi l e   a d v a nc i ng  t h e   f r o n t i e r s   o f   AI   a n d   e dge   c o m put i n g.       F U N D I N I N F OR M A TI ON   T hi s   wo r i s   n ot   f u n de by   a ny   s o ur c e s .       A U THO R   C O N TR I BU TI ON S   STA TE M EN T     N a m e   o f   A u t h o r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   A n j al i   Ch at u r e                               A .   Rag a n n a                               V en k at e s h ap p a                                 C     C o n c e pt ua li z a ti o n   M     M e th o d o l o g y   So     So f twa r e   Va     Va li da ti o n   Fo     Fo r ma a na l y s is   I     I nve s ti ga ti o n   R     R e s o u r c e s   D   :   D a ta  C ur a ti o n   O   :   W r it in -   O r ig in a D r a f t   E   :   W r it in -   R e v i e w  &   E di ti ng   Vi     Vi s ua li z a ti o n   Su     Su pe r v is io n   P     P r o j e c a dmi ni s tr a ti o n   Fu     Fu ndi ng a c qui s it i o n         C ON F LI C OF   I N TER EST  ST A TEM E N T   T h e   a ut h o r s   de c l a r e   n o   c o nf li c t   o f   i n t e r e s t .       D A T A   A V A I LA BI LI TY   T h e   da t a   us e i n   t hi s   s t ud y   i s   pu bli c ly   a v a il a bl e   a nd  c a n   b e   a c c e s s e t h r o ugh   t h e   s o ur c e s   c i t e i n   t h e   R e f e r e n c e s   s e c t i o n .       RE F E R E NC E S   [ 1]   C .   D S c hu ma e t   a l. A   s u r v e y   of   ne ur o mo r ph ic   c o mpu ti ng   a n ne ur a l   ne two r k s   i h a r dw a r e ,”   a r X iv 20 17 [ O nl i ne ] .   A v a il a b le :   h tt p: // a r x iv .o r g/ a b s /1 70 5. 06 96 3.   [ 2]   L N ie de r me ie r ,   J .   L K r ic hm a r a nd   N .   C o n s ul ti n g,   A n   i nt e gr a te to o lb o x   f o r   c r e a ti n g   ne u r o mo r phi c   e d ge   a p pl ic a t io n s ,   a r X i v   ( C or n e ll   U ni v e r s i ty ) ,  2 02 4,  [ O nl in e ] A v a i la bl e :  h tt p s :/ / a r x iv .o r g/ a b s /2 40 4. 08 72 6v 1.   [ 3]   J .   N i Y .   C he n,   Y C he n,   J Z hu D A l i,   a nd   W .   C a o A   s ur ve y   o n   th e o r ie s   a nd   a p pl ic a t io n s   f o r   s e lf - dr iv i ng   c a r s   ba s e d   o n   de e p   le a r ni n me th o d s ,   A pp li e d  S c i e nc e s  ( Sw i t z e r la nd ) ,  v o l.  1 0,  no .  8 p 27 49 A pr 20 20 do i:  1 0. 33 90/ A P P 1 00 82 74 9.   [ 4]   Z L v F .   P o ie s i Q .   D o ng ,   J .   L lo r e t,   a nd   H .   S o n g,   D e e p   le a r n in g   f o r   in te ll ig e n t   h um a n c o mpu te r   in te r a c t io n,   A ppl i e d   S c i e n c e s   ( Sw it z e r l an d) ,  v o l.   12 no 22 p.  1 14 57 N o v . 2 02 2,  do i 10 .3 39 0/ a p p1 22 21 14 57 .   [ 5]   L C he n S L i,   Q .   B a i,   J Y a ng S J i a ng a n Y M ia o ,   R e v ie w   o f   im a ge   c l a s s if ic a t io a l go r it hm s   ba s e o c o nv o lu ti o n a ne u r a ne two r k s ,   R e m ot e  S e n s in g ,  v o l.   13 no 22 p.  4 71 2,  N o v 20 21 , do i 10 .3 39 0/ r s 13 22 47 12 .   [ 6]   S .   F .   A h me d   e al . ,   D e e p   le a r ni ng   mo de l li ng   te c h ni que s :   c ur r e n t   pr o gr e s s a ppl ic a ti o n s a dv a n ta ge s ,   a n c ha ll e n ge s ,   A r ti fi c i al   I nt e l li g e nc e  R e v ie w , v o l.  5 6,  no .  1 1,  p p.  1 35 21 1 36 17 N o v . 2 02 3,   do i:   10 .1 00 7/ s 10 46 2 - 0 23 - 10 46 6 - 8.   [ 7]   L C he n,  X X io ng a nd   J L iu A   s u r v e y   of   i nt e l li ge nt   c h i de s ig r e s e a r c ba s e o s pi ki ng   ne ur a ne two r k s ,   I E E E   A c c e s s   v o l.   10 pp 89 66 3 89 68 6,  2 02 2,  do i 10 .1 10 9/ A C C E S S . 20 22 .3 20 0 45 4.   [ 8]   W .   O u,   S . X i a o ,  C .   Z h u,  W .   H a n,   a nd  Q .   Z h a ng , “ A n   o ve r v ie w   of   br a in - li ke   c o mp ut i ng a r c hi te c t ur e ,   a pp li c a ti o n s ,   a nd   f u tu r e   t r e nd s ,   F r ont i e r s  i N e u r o r o bo ti c s ,  v o l.   16 N o v . 2 02 2,  do i:  1 0. 33 89 /f nbo t. 20 22 .1 04 11 08 .   [ 9]   Y .   Z e n e t   a l. B r a i n C o g:   A   s p ik i ng   ne ur a l   ne t w o r k   b a s e d br a i n - i n s p ir e d   c o gni ti v e   i nt e l li ge nc e   e n gi ne   f o r   br a i n - i n s pi r e A I   a n b r a in   s i mul a ti o n,   P at t e r n s , v o l.  4 no 8,  p 10 07 89 A u g.  2 02 3,  do i:  1 0. 10 16 /j .p a t te r . 20 23 .1 00 78 9.   [ 10]   B .   R a je ndr a n,  A S e b a s t ia n,   M S c hm uke r N S r i ni v a s a ,   a nd   E .   E le f th e r io u L o w - po w e r   ne u r o mo r ph ic   h a r dw a r e   f o r   s ig n a l   p r o c e s s in g   a pp li c a ti o n s :   a   r e v ie w   o f   a r c h it e c t ur a l   a nd   s y s te m - le v e de s ig a ppr o a c he s ,   I E E E   Si gn al   P r oc e s s i ng   M ag az i n e   v o l.   36 no 6,  p p.  9 7 11 0,   N o v . 2 01 9,  do i:  1 0. 11 09 / M S P .2 01 9. 293 3 71 9.   [ 11]   C .   S .   T ha ku r   e t   a l. ,   L a r ge - s c a le   ne ur o mo r p hi c   s p ik in g   a r r a y   p r oc e s s o r s :   a   que s t   to   m im ic   th e   b r a in ,”   F r on ti e r s   i n   N e u r o s c i e nc e ,   v o l.   1 2 D e c 20 18 do i:   10 .3 38 9/ f ni n s . 20 18 .0 08 91 .   [ 12]   R .   K r e i s e r D .   A a th m a ni N Q i a o ,   G I nd iv e r i,   a nd  Y S a n d a mi r s k a y a ,   O r g a n iz in s e q ue nt i a me mo r y   in   a   ne u r o mo r ph ic   de v ic e   u s in d y n a mi c  ne u r a f ie ld s ,   F r ont i e r s  i N e u r o s c i e n c e ,  v o l.   12 , no N O V ,  N o v 20 18 do i:  1 0. 33 89 /f ni n s .2 01 8. 00 71 7.   [ 13]   K .  S .  A hme a n F .  F .  S he r e if N e u r o mo r ph ic  c o mp ut i ng  be t w e e n  r e a li t y  a nd  f ut u r e  ne e d s ,   20 23 .   [ 14]   N .   R i s i ,   A .   A im a r E .   D o n a ti ,   S .   S o li n a s ,   a n G I n di v e r i,   A   s p ik e - b a s e d   ne ur o mo r phi c   a r c h it e c tu r e   o f   s te r e o   v i s io n ,”   F r on ti e r s   i N e u r or ob ot ic s , v o l.  1 4,  N o v 20 20 do i:  1 0. 33 89 /f nbo t. 20 20 .5 68 28 3 .   [ 15]   H .   Z h a ng   e t   a l. , “ S im e u r o a   hy br id  C P U - G P U   p a r a ll e l  s im ul a to r   f o r  ne ur o mo r p hi c   c o mpu ti ng   c hi p s ,   I E E E   T r an s ac ti on s   o P a r a ll e l   a n D i s t r ib ut e d   S y s t e m s ,  v o l.   34 no 10 pp 27 67 2 78 2,  O c t 202 3 do i:   10 .1 10 9/ T P D S .2 02 3. 32 91 79 5.   [ 16]   P D a te C G u n a r a tn e S R K u lk a r n i,   R P a t to n,  M C o le t ti a n T P o to k,  S upe r N e ur o a   f a s a n s c a l a bl e   s im u l a to r   f o r   ne ur o mo r ph ic   c o mpu ti ng ,”  i P r o c e e di ng s  o f   t h e   2 02 I n t e r n at i on al  C on fe r e nc e  on N e u r om o r p hi c  Sy s te m s , A ug 2 02 3, pp 1 4 do i 1 0 .1 14 5/ 3 58 97 37 .3 60 60 00 .   [ 17]   X L i a n g,   H L i,   A .   V uc ko v ic J M e r c e r a nd  H H e id a r i,   A   ne ur o mo r ph ic   mo de l   w it de la y - ba s e r e s e r v o ir   f o r   c o nt i nuo us   v e nt r ic ul a r   he a r t be a de te c ti o n ,”   I E E E   T r an s ac ti on s   o B io m e d ic al   E n gi n e e r in g ,   v o l.   69 no 6,   p p.   1 83 7 18 49 J un 202 2   do i 10 .1 10 9/ T B M E .2 02 1. 31 29 30 6.   [ 18]   M .   A i t s a m,   S .   D a v ie s ,   a nd   A .   D i   N uo v o N e ur o mo r p hi c   c o mp ut in g   f o r   in te r a c ti v e   r o bo t ic s :   a   s y s te m a ti c   r e v ie w ,   I E E E   A c c e s s ,   v o l.   1 0 pp 12 22 61 1 22 27 9,  2 02 2,  do i:  1 0. 11 09 /A C C E S S . 20 22 .3 21 94 4 0.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752       Study  on  ne ur omor phic  c omputati on  and  it s   app li c ati ons   ( A njal C hatur e )   281   [ 19]   T R iz z o ,   S .   S tr a n gi o ,   a nd   G .   I a n n a c c o ne T im e   do ma in   a n a lo g   ne ur o mo r ph ic   e ngi ne   b a s e d   o hi gh - de n s i t y   no n - v o la t il e   me mo r y   in   s i ng le - po ly  C M O S ,   I E E E  A c c e s s , v o l.  1 0,  p p.   4 91 54 4 91 66 202 2 do i:   10 .1 10 9/ A C C E S S . 2 02 2. 31 72 48 8.   [ 20]   C .  D .   S c h um a n,   S . R K ul k a r ni ,   M .   P a r s a ,  J .   P .  M it c he ll , P .   D a te , a n B K a y , “ O p po r tu ni ti e s   f o r  ne ur o mo r p hi c   c o mpu ti n g   a lg o r i th m s   a n a p pl ic a ti o n s ,   N at u r e   C o m put at io na Sc ie n c e , v o l.  2 no 1,  pp .   10 19 20 22 do i:   10 .1 03 8/ s 43 58 8 - 0 21 - 00 18 4 - y.   [ 21]   A . V i t a le , E . D o n a ti , R G e r ma nn , a n d M . M a g no , “ N e ur o mo r phi c   e dge   c o mp ut in f o r   bi o me di c a l   a pp li c a ti o n s ge s tu r e   c l a s s if ic a t io n   u s in g E M G   s ig n a l s ,   I E E E   S e n s o r s   J o u r n al , v o l.   22 no 20 pp 19 4 90 1 94 99 ,   O c t.  2 02 2,  do i 10 .1 10 9/ J S E N . 20 22 .3 19 46 78 .   [ 22]   R .   P a tt o n   e al . ,   N e ur o mo r p hi c   c o m put in f o r   s c ie nt if ic   a p pl ic a t io ns ,   i P r o c e e di n g s   o R S D H A   2 02 2:   R e de fi ni ng  S c a la bi l it y   fo r   D i v e r s e l y   H e t e r o ge n e o us   A r c hi t e c t u r e s ,   H e l d   i n   c on ju nc ti on   w i th   SC   20 22:   T h e   I n t e r na ti on al   C o n fe r e n c e   fo r   H i gh   P e r fo r m an c e   C o m p ut in g,   N e tw o r k i ng St o r ag e  a nd  A n al y s i s N o v . 2 02 2,  p p.  2 2 2 8,  do i:  1 0. 11 09 /R S D H A 5 68 11 .2 02 2. 00 00 8.   [ 23]   M .   B a r ne ll   e al . A dv a nc e u lt r a   lo w - po w e r   de e p   le a r n in a p pl ic a t io n s   w it ne ur o mo r p hi c   c o mp ut i ng ,   i 2 02 I E E E   H i gh   P e r fo r m an c e  E x t r e m e   C o m p ut in C o n fe r e n c e ,  H P E C  2 02 3 ,  S e p . 2 0 23 pp 1 4,  do i:  1 0. 11 09 /H P E C 58 86 3. 20 23 .1 03 63 56 1.   [ 24]   N . R a t hi , A .   A gr a w a l , C L e e A K K o s t a , a nd  K . R oy E x p lo r in g s pi ke - b a s e d l e a r ni ng   f o r   ne ur o mo r ph ic   c o mp ut i ng pr o s pe c t s   a n pe r s pe c ti v e s ,   i P r o c e e di ng s   - D e s i gn A u to m a ti on  an T e s in   E u r o pe D A T E ,   F e b 2 02 1,  v o l.   20 21 - F e br ua r y p p.  90 2 90 7,  do i :   1 0 .2 39 19/ D A T E 513 98 .2 02 1. 94 73 96 4.   [ 25]   J .   M .   G S o pe ñ a ,   V .   P a kr a s hi ,   a n B G ho s h A   s pi ki ng   ne u r a l   ne t w o r k   b a s e d   w in po w e r   f o r e c a s ti ng   mo de l   f o r   ne ur o mo r p hi c   de v ic e s ,   E n e r gi e s , v o l.  1 5,  no .  1 9,  p 72 56 O c t.  2 02 2,  do i 10 .3 39 0/ e n1 51 97 25 6.   [ 26]   K N .   D a n g,   N A V D o a n,  N .   D N g u y e n,  a n A B e A b d a l la h,  H e te r G e n M a p:   a e v o lu ti o n a r y   ma p pi ng   f r a me w o r f o r   he te r o ge ne o us   N o C - ba s e ne ur o mo r p hi c   s y s te m s ,   I E E E   A c c e s s ,   v o l.   11 pp 14 40 95 1 44 11 2,   2 02 3,   do i 1 0 .1 10 9/ A C C E S S . 20 23 .3 34 51 68 .   [ 27]   R .   K .   C h un du r i   a n D G .   P e r e r a ,   N e ur o mo r p hi c   s e nt im e n t   a n a ly s i s   u s in g   s pi ki ng   ne ur a l   ne two r ks ,   S e n s o r s ,   v o l.   2 3,   no 1 8,     p .  7 70 1,  S e p 20 23 do i:   10 .3 39 0/ s 23 18 77 01 .   [ 28]   F .   O r ti z   e t   al . ,   E ne r gy - e f f ic ie nt   o n - bo a r d   r a di o   r e s o ur c e   m a n a ge me nt   f o r   s a te ll it e   c o mm u ni c a ti o n s   v i a   ne ur o mo r p hi c   c o mp ut in g ,”   I E E E   T r an s ac ti on s   o M ac hi n e   L e a r ni ng   i C om m u ni c a ti on s   an d   N e tw o r k in g ,   v o l.   2,   p p.   1 69 1 89 20 24 do i:   1 0 .1 10 9/ t ml c n .2 02 4. 33 52 56 9.   [ 29]   C .   Y . C he n,   Y S . D a i,  a n H . C H o ng , “ A   ne ur o mo r ph ic  s p ik i ng   ne ur a ne t w o r k u s in g t im e - to - f ir s t - s pi ke   c o di ng  s c he me  a n d a na lo g   c o mp ut i ng   i lo w - le a k a ge   8T   S R A M ,   I E E E   T r an s a c ti o n s   on  V e r y   L a r g e   S c al e   I nt e g r at io ( V L SI )   S y s t e m s v o l.   32 no 5 pp 84 8 8 5 9,  M a y  20 24 do i:   10 .1 10 9/ T V L S I . 20 24 .3 36 88 49 .   [ 30]   T . K im   e al . S pi ki ng  ne ur a l  ne t w o r ( S N N )  w it h  me m r i s to r   s y n a p s e s  h a v in no n - l in e a r   w e ig ht  u pd a te ,   F r on ti e r s   in   C om pu ta ti o n al   N e u r os c ie n c e , v o l.  1 5,   M a r .  2 02 1,  d o i:  1 0. 33 89 /f nc o m.2 02 1. 64 612 5 .   [ 31]   H .   R a e al . ,   M e m r i s to r - ba s e e d ge   c o mp ut in o f   b la z e   bl o c k   f o r   im a ge   r e c o gni ti o n ,”   I E E E   T r an s ac ti on s   o N e u r al   N e tw o r k s   a n L e ar ni ng  S y s t e m s ,  v o l.   33 no 5,  p p.  2 12 1 21 31 M a y  2 02 2,  do i 1 0 .1 10 9/ T N N L S . 20 20 .3 04 50 29 .   [ 32]   W Y Y e r im a O M I ke c h uk w u K N D a n g,  a nd  A .   B e A b da l la h,  F a ul t - to le r a nt   s pi ki ng   ne ur a ne t w o r m a p pi n a l go r it hm  a n a r c h it e c tu r e   to   3D - N o C - b a s e d   ne u r o mo r ph ic   s y s te m s ,   I E E E   A c c e s s ,   v o l.   11 pp 52 42 9 52 44 3,   2 02 3,  do i:   1 0 .1 10 9/ A C C E S S . 20 23 .3 27 88 02 .   [ 33]   P L e w de n A F V i nc e nt J .   T o ma s a n S S a i gh i,   O n - th e - f l y   le a r ni ng  w i th   mi x e d - mo de   s pi ki ng   ne u r a ne two r k   a nd   p a s s iv e   me mr i s t iv e   a r r a y a pp li c a ti o n   to   ne u r o mo r ph ic   c a me r a s ,”   I E E E   A c c e s s ,   v o l.   1 1,   pp .   1 46 10 3 14 61 21 20 23 ,   do i 1 0 .1 10 9/ A C C E S S . 20 23 .3 34 64 29 .   [ 34]   D V l a s o v   e al . M e mr i s to r - b a s e s pi k in ne ur a ne two r k   w it o nl in e   r e i nf o r c e me nt   le a r ni ng ,   N e u r al   N e tw o r k s v o l.   1 6 6,    p p 51 2 52 3,  S e p 20 23 do i:   10 .1 01 6/ j. ne une t .2 02 3. 07 .0 31 .   [ 35]   H P e ng L G a n a n X .   G u o M e mr i s to r - b a s e s pi ki ng  ne ur a l   ne t w o r k s c o o pe r a t iv e   de v e lo pme nt   o f   ne ur a ne two r a r c h it e c tu r e /a lg o r i th m s   a n me mr i s to r s ,   C h ip , v o l.  3 no 2,  p 100 0 93 J u n.  2 02 4,  do i 10 .1 01 6/ j .c h ip .2 02 4. 10 00 93 .   [ 36]   H Y .   H s ie h,  P Y .   L i,   C H Y a n g,  a nd  K .   T T a ng A   hi g le a r ni ng  c a p a b il it y   pr o ba bi l i s ti c   s pi ki ng  ne ur a ne t w o r c hi p,     i 20 18  I nt e r n at io na S y m p o s i um   on  V L SI   D e s i gn A ut o m at io a nd   T e s t,   V L S I - D A T   2 01 8 ,   A pr .   2 01 8,  pp 1 4,    do i 10 .1 10 9/ V L S I - D A T .20 18 .8 37 32 41 .   [ 37]   H .   J a n g,   O .   S im e o ne ,   B .   G a r d ne r ,   a n A G r un in g,   A n   i nt r o d uc t io to   pr o b a bi li s ti c   s pi ki ng   ne ur a l   ne two r k s :   pr o b a bi l i s ti c   mo de l s le a r ni n r ul e s ,   a n a p pl ic a t io n s ,   I E E E   S ig na P r o c e s s i ng   M a ga z in e v o l.   36 no .   6 p p.   6 4 77 N o v 20 19 do i 1 0 .1 10 9/ M S P .2 01 9. 29 35 23 4.   [ 38]   A N a l la th a m bi S S e n,  A .   R a gh un a t h a n a n N C ha nd r a c ho o da n,   P r o b a b il i s ti c   s pi ke   pr o p a g a ti o f o r   e f f ic ie n h a r dw a r e   i mp le me nt a ti o n o f   s pi ki ng  ne ur a ne t w o r k s ,   F r o nt i e r s   in   N e u r o s c i e n c e ,  v o l.   15 J ul 20 21 do i:   10 .3 38 9/ f ni n s . 20 21 .6 94 40 2.   [ 39]   K Y a m a z a ki V K V o - H o D B ul s a r a a nd   N L e S pi ki ng  ne u r a ne two r k s   a nd  th e i r   a p pl ic a t io n s a   r e v ie w ,”   B r ai Sc ie n c e s v o l.   1 2 no 7,  p 86 3,  J un 20 22 do i:  1 0. 33 90 /b r a i n s c i1 20 70 8 63 .   [ 40]   Y .   D in g,   L .   Z uo ,   K .   Y a ng ,   Z .   C he n,   J H u ,   a n T .   X i a ho u A n   im pr o v e pr o b a b il i s ti c   s pi ki ng   ne ur a l   ne two r w i th   e n h a nc e d   d i s c r i mi n a ti v e  a bi li ty ,”   K n ow le d ge - B a s e d  S y s t e m s ,  v o l.  2 80 p.  11 1 02 4,  N o v 20 23 do i:   10 .1 01 6/ j. kno s y s .2 02 3. 11 10 24 .   [ 41]   D .   S he n,   D . Y a o S . M c L a u gh li n,  a n d Y .   A lt m a nn , “ P r o b a bi l i s t ic  s pi ki ng   ne ur a ne t w o r k s  t r a in in g w i th   e x pe c ta ti o -   pr o p a g a t io n,”  i n   2 0 23  I E E E   9t h I nt e r n at io na W o r k s ho on   C o m p ut at io nal  A d v anc e s  i n M ul ti - S e n s or  A d ap ti v e  P r o c e s s in g,  C A M SA P  2 02 3 ,  D e c .  20 2 3,   p p 41 4 5,  do i:  1 0. 11 09 /C A M S A P 58 24 9. 20 23 .1 04 03 44 6.       B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       A n ja l i   C h a tu re          i s   an   as s i s t an t   p ro fe s s o r ,   D e p art m en t   o E l ec t ro n i c s   an d   Co mm u n i c at i o n   E n g i n ee r i n g ,   G o v e r n me n t   E n g i n ee ri n g   Co l l eg e ,   Ch a m ara j an a g ar,   K ar n at ak a.   Pu rs u i n g   Ph . D .   i n   S ch o o l   o f   E l ec t ro n i c s   an d   C o mm u n i cat i o n   E n g i n ee ri n g ,   R E V A   U n i v e rs i t y ,   Ban g al o r e ,   In d i w i t h   r e s e ar c h   fo cu s   o n   D e s i g n   o B rai n   In s p i red   Co m p u t e A r c h i t ec t u r e ”.   Sh e   c o m p l e t e d   h e Mas t e r   o f   T ec h n o l o g y   (M. T ech . )   d e g r ee  i n   V L S I   D e s i g n   a n d   E m b ed d ed   S y s t em   fro V i s v e s v ara y T ec h n o l o g i c a l   U n i v e rs i t y   (V T U )   i n   2 0 0 8   an d   b ac h e l o o f   e n g i n ee ri n g   (B . E . d e g r ee   i n   E l ec t ro n i c s   an d   c o mmu n i c at i o n   E n g i n ee r i n g   fro m   SD co l l e g o E n g i n ee ri n g ,   D h ar w a d ,   K ar n at ak U n i v e rs i t y ,   d u ri n g   t h e   y ear  2 0 0 1 .   Sh e   h as   1 8   y e ars   o f   t e ach i n g   e x p e r i e n ce   i n   E l ec t ro n i c s   an d   Co mmu n i c at i o n   E n g i n ee r i n g .   Part i ci p at e d   i n   o v e r   t w e n t y   w o r k s h o p s   an d   fa cu l t y   d e v el o p me n t   p ro g ra m s .   A re o r e s e ar ch   i n t e r e s t   s p an   v ari o u s   fi el d   i n c l u d i n g   V L S d e s i g n ,   n eu ral   n e t w o rk ,   A I ,   I o T ,   a n d   w i r el e s s   s e n s o r   n e t w o rk s .   S h e   c a n   b e   c o n t ac t e d   at   em a i l :   an j al i s i d 3 0 @ g m a i l . co m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.