Sep, 2016

量化神经网络：用低精度权重和激活训练神经网络

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TL;DR本研究介绍了一种训练低精度神经网络的方法，该方法使用二进制操作代替计算，达到降低内存大小、减少电力消耗的目的。经过 MNIST、CIFAR-10、SVHN、ImageNet 和 Penn Treebank 数据集的测试，结果表明 1 位权重和 2 位激活的量化版本的 AlexNet 能够达到 51% 的准确率，训练过程中也能使用仅有的二进制操作实现损失函数的计算，并在损失部分的代码上进行了优化，使得 QNN 的运行速度能比未优化的 GPU 加速速度快七倍，并且没有影响分类准确性。
quantized neural networkslow precisionbit-wise operationsprediction accuracyreduced power consumption
发现论文，激发创造
  • 神经网络的 8 位训练可扩展方法

    本文探讨了如何通过量化神经网络中的训练参数、激活值、层梯度以及批标准化等内容，最终将图像分类精度控制在一个很好的水平，而这在过去被认为不可行。

    May, 2018

  • LQ-Nets: 针对高准确性和紧凑型深度神经网络的学习量化

    本文提出了一种用于深度神经网络（DNN）压缩的联合训练方法，以便同时训练量化器和 DNN，以便量化网络权重和激活，并提高量化模型的预测准确性。在 CIFAR-10 和 ImageNet 数据集上进行的全面实验显示，该方法在各种网络结构上都运行良好，超越了以前的量化方法。

    Jul, 2018

  • 攻击二值化神经网络

    利用低精度的神经网络进行量化，可以通过减少内存消耗和优化位运算实现更高的效率。本文提出低精度神经网络的第三个优点是在一些对抗攻击中有更好的鲁棒性，最坏情况下的表现也可以与高精度模型媲美。作者着重于量化权重和激活到 +-1 的非缩放二进制神经网络，在黑盒和白盒实验中探究其应对逐步攻击的能力。该方法可以在不人为掩盖梯度的情况下保证模型的安全性。

    Nov, 2017

  • 神经网络的训练与推理的价值感知量化

    提出了一种新的价值感知量化方法，通过将大多数数据应用极低的精度并单独处理一小部分高精度数据以减少总量化误差。该方法可显著减少 ResNet-152 和 Inception-v3 的激活器内存成本，并能实现 1％以下的 top-1 精度下降。

    Apr, 2018

  • 低比特宽度权重和激活的卷积神经网络有效训练

    本文提出了三种实用方法来优化低精度深度卷积神经网络，包括渐进式量化、随机量化以及联合知识蒸馏来提高网络训练。通过实验证明，该方法在各种数据集上表现良好。

    Aug, 2019

  • 平衡量化：一种有效、高效的量化神经网络方法

    本文提出了一种新的量化方法，可以确保量化值分布的平衡性，通过对参数进行分位数递归划分并应用均匀量化，可以提高 QNN 的预测准确性，同时对训练速度几乎没有影响，并可适用于卷积神经网络和循环神经网络。

    Jun, 2017

  • 量子化神经网络的简化部署

    本论文介绍了一种将 QNN 推理操作转换为整数推理操作的流程，以及一些基于比特串处理技术的方法，以常见的按位操作有效地部署 QNN。作者展示了 QNN 在移动 CPU 上的潜力，并提供了一个比特串矩阵乘法库。

    Sep, 2017

  • 最小能量量化神经网络

    本研究针对量化神经网络（QNNs）的最小能量自动优化进行了探索和分析，发现在相同准确性的情况下，使用更少的位数的 QNNs 需要更深和更宽的网络架构，但需要较简单的算术和较少的权重位数。经过模拟推导，二进制网络或 int4 实施可以实现最小能量解，比在准确性上相同的情况下，int8 网络快 2-10 倍。

    Nov, 2017

  • 深度卷积网络的量化优化：一篇白皮书

    本文概述了卷积神经网络量化技术，研究发现通过对权重和激活进行逐通道和逐层量化，即使在不支持 8 位运算的情况下，将权重量化为 8 位可以将模型大小降低 4 倍，并且分类的准确率可以达到浮点型卷积神经网络的 98%。作者介绍了针对 CPU 和 DSP 的量化网络的等待时间基准测试，并观察到相比于 CPU 上的浮点运算，量化实现的速度提高了 2 倍至 3 倍。作者提出了一种通过 TensorFlow 和 TensorFlowLite 进行卷积网络量化的工具，并回顾了用于量化训练的最佳实践。作者建议，对于硬件加速和内核优化，应将逐通道量化的权重和逐层量化的激活作为首选量化方案，并提议未来处理器和硬件加速器用于优化推断时支持 4、8 和 16 位的精度。

    Jun, 2018

  • 量化神经网络中的低位权重搜索

    本文提出了通过利用微分方法来搜索离散权重的概率分布并在训练过程中进行优化，以建立所需的量化神经网络，该方法在图像分类和超分辨率任务上表现明显优于现有的最先进方法。

    Sep, 2020