Neuro-symbolic Artificial Intelligence (AI) models, blending neural networks with symbolic AI, have facilitated transparent reasoning and context understanding without the need for explicit rule-based programming. However, implementing such models in the Internet of Things (IoT) sensor nodes presents hurdles due to computational constraints and intricacies. In this work, for the first time, we propose a near-sensor neuro-symbolic AI computing accelerator named Neuro-Photonix for vision applications. Neuro-photonix processes neural dynamic computations on analog data while inherently supporting granularity-controllable convolution operations through the efficient use of photonic devices. Additionally, the creation of an innovative, low-cost ADC that works seamlessly with photonic technology removes the necessity for costly ADCs. Moreover, Neuro-Photonix facilitates the generation of HyperDimensional (HD) vectors for HD-based symbolic AI computing. This approach allows the proposed design to substantially diminish the energy consumption and latency of conversion, transmission, and processing within the established cloud-centric architecture and recently designed accelerators. Our device-to-architecture results show that Neuro-Photonix achieves 30 GOPS/W and reduces power consumption by a factor of 20.8 and 4.1 on average on neural dynamics compared to ASIC baselines and photonic accelerators while preserving accuracy.


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人工智能杂志AI(Artificial Intelligence)是目前公认的发表该领域最新研究成果的主要国际论坛。该期刊欢迎有关AI广泛方面的论文,这些论文构成了整个领域的进步,也欢迎介绍人工智能应用的论文,但重点应该放在新的和新颖的人工智能方法如何提高应用领域的性能,而不是介绍传统人工智能方法的另一个应用。关于应用的论文应该描述一个原则性的解决方案,强调其新颖性,并对正在开发的人工智能技术进行深入的评估。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ai/
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