WikiEdge:ArXiv-2408.17169v1/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-2408.17169v1/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。
# '''无单元大规模[[多输入多输出]]（[[Cell-Free Massive MIMO]]）技术的前景'''：
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]]，
#* 无单元大规模MIMO被视为下一代[[无线网络]]的有前途技术之一。通过打破[[蜂窝]]边界的概念，部署大量地理分布的[[接入点]]（[[APs]]），并在相同的时间和频率资源上协同服务用户，它利用了包括大规模MIMO、[[分布式天线系统]]和[[协同多点联合传输]]在内的最新技术的所有优势。
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，
#* 无单元大规模MIMO系统通过将APs地理上更接近用户，从而为所有用户提供无缝且无需切换的服务，同时利用[[宏分集增益]]和低路径损耗。
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，
# '''主动窃听攻击对系统安全的威胁'''：
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。
#* 分布式网络架构虽然实现了高[[谱效率]]的无处不在的覆盖，但也增加了无单元大规模MIMO系统对恶意窃听者的脆弱性，尤其是当APs和用户数量增加时。
#* 由于APs在覆盖区域内密集分布，APs与用户或潜在窃听者之间的距离缩短，这可能增加了机密信息泄露的风险。因此，无单元大规模MIMO系统针对窃听和[[网络物理攻击]]的安全性具有重要的实际意义。
# '''[[物理层安全]]技术在大规模MIMO系统中的应用'''：
#* 近年来，对在大规模MIMO系统中实施物理层安全技术的研究兴趣激增。特别是，提出了各种方法来检测主动的窃听攻击，并增强大规模MIMO系统的安全性，包括使用[[合作干扰]]和[[人工噪声]]来降低窃听率，或使用[[资源分配技术]]和[[波束成形]]设计来加强合法链路。
# '''多天线接入点的无单元大规模MIMO系统的安全性研究'''：
#* 尽管现有研究倾向于研究具有单天线APs的无单元大规模MIMO系统的保密性能，但当在APs部署多天线时，无单元大规模MIMO可以更好地利用蜂窝大规模MIMO的[[信道硬化效应]]。
综上所述，这篇文献的背景强调了在无单元大规模MIMO系统中，特别是在面对主动窃听攻击时，采用先进的[[分布式预编码]]技术来表征系统的保密性能的重要性和迫切性。

2024年9月3日 (二) 09:06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. 无单元大规模多输入多输出（Cell-Free Massive MIMO）技术的前景：
    • 无单元大规模MIMO被视为下一代无线网络的有前途技术之一。通过打破蜂窝边界的概念，部署大量地理分布的接入点（APs），并在相同的时间和频率资源上协同服务用户，它利用了包括大规模MIMO、分布式天线系统和协同多点联合传输在内的最新技术的所有优势。
    • 无单元大规模MIMO系统通过将APs地理上更接近用户，从而为所有用户提供无缝且无需切换的服务，同时利用宏分集增益和低路径损耗。
  2. 主动窃听攻击对系统安全的威胁：
    • 分布式网络架构虽然实现了高谱效率的无处不在的覆盖，但也增加了无单元大规模MIMO系统对恶意窃听者的脆弱性，尤其是当APs和用户数量增加时。
    • 由于APs在覆盖区域内密集分布，APs与用户或潜在窃听者之间的距离缩短，这可能增加了机密信息泄露的风险。因此，无单元大规模MIMO系统针对窃听和网络物理攻击的安全性具有重要的实际意义。
  3. 物理层安全技术在大规模MIMO系统中的应用：
    • 近年来，对在大规模MIMO系统中实施物理层安全技术的研究兴趣激增。特别是，提出了各种方法来检测主动的窃听攻击，并增强大规模MIMO系统的安全性，包括使用合作干扰和人工噪声来降低窃听率，或使用资源分配技术和波束成形设计来加强合法链路。
  4. 多天线接入点的无单元大规模MIMO系统的安全性研究：
    • 尽管现有研究倾向于研究具有单天线APs的无单元大规模MIMO系统的保密性能，但当在APs部署多天线时，无单元大规模MIMO可以更好地利用蜂窝大规模MIMO的信道硬化效应。

综上所述，这篇文献的背景强调了在无单元大规模MIMO系统中，特别是在面对主动窃听攻击时，采用先进的分布式预编码技术来表征系统的保密性能的重要性和迫切性。

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