WikiEdge:ArXiv-2408.17050v1/background：修订间差异

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本文介绍了一种基于[[忆阻器]]的计算存储硬件加速器，用于[[片上训练]]和推理，重点关注其在设备变化、导电误差和输入噪声下的[[准确性]]和[[效率]]。
<div style="float: right;">[{{fullurl:WikiEdge:ArXiv-2408.17050v1/background|action=edit}} 编辑]</div>
利用商业可用的基于[[银]]的金属自定向通道（M-SDC）[[忆阻器]]的真实SPICE模型，研究将固有的设备非理想性纳入电路仿真中。
这篇文献的背景主要集中在以下几个方面：
硬件由30个忆阻器和4个[[神经元]]组成，利用[[钨]]、[[铬]]和[[碳]]介质的三种不同的M-SDC结构执行二进制[[图像分类]]任务。
# '''[[集成感知与通信]]（[[ISAC]]）的重要性'''：
[[片上训练算法]]精确调整忆阻器导电性以实现目标权重。结果表明，训练期间加入适度噪声（<15%）可以增强对设备变化和噪声输入数据的[[鲁棒性]]，
#* 集成感知与通信系统旨在通过单一的无线信道实现通信与感知功能，这在[[毫米波]]（[[mmWave]]）系统中尤为重要，因为它们能够通过估计相关的信道参数来微调通信方案。
即使在导电变化和输入噪声下也能实现高达97%的[[准确率]]。网络可以在不显著损失准确率的情况下容忍10%的导电误差。值得注意的是，
#* 近期的[[信息论]]研究扩展了ISAC领域的理论基础，包括针对[[车辆雷达]]应用的模型提出，以及对[[多址接入信道]]、[[广播信道]]、[[双向信道]]和[[发射机]]行为的扩展研究。
在训练期间省略初始忆阻器重置脉冲可以显著减少训练时间和能量消耗。使用基于铬的忆阻器设计的硬件表现出优越的性能，
# '''安全ISAC的挑战'''：
实现了2.4秒的训练时间和18.9毫焦耳的能量消耗。这项研究为开发用于[[边缘应用]]的[[片上学习]]的鲁棒和能效高的基于忆阻器的[[神经网络]]提供了见解。
#* 在使用单一模态与合法接收器通信的同时检测目标时，感知信号可能携带有关通信消息的敏感信息，这些信息可能被好奇的目标（如[[窃听者]]）获取。
#* 信号在感知目标处的功率影响着保密性和感知性能，因此存在两者之间的权衡。这种权衡在[[退化信道]]和[[逆退化信道]]ISAC信道中得到了表征，研究者们展示了利用信道输出反馈可以超越传统[[窃听信道]]设置的保密容量。
# '''相关[[瑞利衰落]]下的保密ISAC信道'''：
#* 研究考虑了在相关瑞利衰落下的安全ISAC信道，这种信道被建模为两个具有相关瑞利衰落系数的快速衰落信道，以及独立的[[加性高斯噪声]]分量。
#* 通过反馈延迟的信道输出来改善通信性能和估计信道状态序列，研究者们建立了在相关瑞利衰落下退化安全ISAC信道的可实现保密-失真区域，并为大量参数评估了内界，以得出安全ISAC方法的实际设计见解。
综上所述，这篇文献的背景强调了在相关瑞利衰落环境下，对安全ISAC系统进行保密容量和感知性能之间权衡的重要性，以及现有方法在处理这种权衡时的局限性。作者提出了一种基于高斯信道输入的可实现速率区域，旨在克服这些挑战，提供一种有效、实用的安全ISAC系统设计方法。

2024年9月3日 (二) 07:12的最新版本

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这篇文献的背景主要集中在以下几个方面：

  1. 集成感知与通信（ISAC）的重要性：
  2. 安全ISAC的挑战：
    • 在使用单一模态与合法接收器通信的同时检测目标时，感知信号可能携带有关通信消息的敏感信息，这些信息可能被好奇的目标（如窃听者）获取。
    • 信号在感知目标处的功率影响着保密性和感知性能，因此存在两者之间的权衡。这种权衡在退化信道和逆退化信道ISAC信道中得到了表征，研究者们展示了利用信道输出反馈可以超越传统窃听信道设置的保密容量。
  3. 相关瑞利衰落下的保密ISAC信道：
    • 研究考虑了在相关瑞利衰落下的安全ISAC信道，这种信道被建模为两个具有相关瑞利衰落系数的快速衰落信道，以及独立的加性高斯噪声分量。
    • 通过反馈延迟的信道输出来改善通信性能和估计信道状态序列，研究者们建立了在相关瑞利衰落下退化安全ISAC信道的可实现保密-失真区域，并为大量参数评估了内界，以得出安全ISAC方法的实际设计见解。

综上所述，这篇文献的背景强调了在相关瑞利衰落环境下，对安全ISAC系统进行保密容量和感知性能之间权衡的重要性，以及现有方法在处理这种权衡时的局限性。作者提出了一种基于高斯信道输入的可实现速率区域，旨在克服这些挑战，提供一种有效、实用的安全ISAC系统设计方法。

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