Jun, 2024

深度神经网络的并发训练和层剪枝

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TL;DR我们提出了一种在神经网络早期训练阶段识别和消除不相关层的算法。与权重或滤波器层剪枝相比，层剪枝能够减少神经网络中更难并行计算的顺序计算。我们采用了一种结构，在非线性网络部分周围使用剩余连接，使非线性部分进行剪枝后仍然能够在网络中传递信息。我们的方法基于变分推断原理，在神经网络权重上使用高斯规模混合先验，从而在训练和推理过程中实现大幅成本节省。该算法在 MNIST、CIFAR-10 和 ImageNet 数据集以及常见的 LeNet、VGG16 和 ResNet 架构上进行了评估，模拟实验结果表明，由于并行训练和剪枝，我们的方法在层剪枝方面以较低的计算成本实现了最先进的性能。
neural networklayer pruningvariational inferencecost savingsstate-of-the-art performance
发现论文，激发创造
  • 通过分层最优脑外科医生学习剪枝深度神经网络

    本文提出了一种基于层次的剪枝方法对深度神经网络进行压缩，通过独立剪枝每个层次的参数可以保证压缩后的网络只需要进行轻量级的重新训练即可恢复预测能力，并在基准数据集上进行了广泛实验以证明其有效性。

    May, 2017

  • 深度神经网络中适应层自适应权重剪枝的高效联合优化

    我们提出了一种新颖的层自适应权重剪枝方法，通过优化输出失真最小化并同时遵守目标剪枝比例约束，实现了对深度神经网络 (DNNs) 的优化。我们发现和利用了多个层的权重剪枝导致的输出失真具有非常重要的可加性特性，并基于此特性将剪枝问题建模为一个组合优化问题，并通过动态规划高效解决。我们用子问题分解的方式使问题具有线性时间复杂度，从而使我们的优化算法快速且适用于 CPU 运行。在 ImageNet 和 CIFAR-10 数据集上的广泛实验证明了我们方法的优越性。在 CIFAR-10 上，我们的方法在 ResNet-32、VGG-16 和 DenseNet-121 的 top-1 准确率方面分别超过了其他方法 1.0%、0.5% 和 0.7%。在 ImageNet 上，我们的方法分别比其他方法提高了 VGG-16 和 ResNet-50 的 top-1 准确率高达 4.7% 和 4.6%。这些结果突出了我们的方法通过层自适应权重剪枝来提升 DNN 性能的效果和实用性。代码将在此 https URL 上提供。

    Aug, 2023

  • 基于层间校准的深度神经网络剪枝方法

    本论文提出了一种用于深度神经网络的训练后权重修剪方法，其在生产环境中能够达到可接受的精度水平，并且足够快速以在桌面 CPU 或边缘设备等通用硬件上运行。该方法针对基于自动生成的合成分形图像的计算机视觉模型的无数据扩展，实现了数据免费的神经网络修剪，并在 ImageNet 数据集上获得了最新的数据免费神经网络修剪结果，对于 50％ 的稀疏率下使用 ResNet50 的 top@1 准确率丢失约为 1.5％。在使用真实数据时，能够获得在 8 位精度下稀疏率为 65％ 的 ResNet50 模型，而仅准确率下降约为 1％。

    Apr, 2021

  • 是滤波剪枝，还是层剪枝，这是一个问题

    本文提出了 LayerPrune 框架，相较于传统基于 filter 的剪枝方法，LayerPrune 基于不同的剪枝指标实现了更高的延迟降低，并使用相同的 filter 重要性判定剪枝最不重要的层，较好地平衡了准确率和删除率。

    Jul, 2020

  • 剪枝卷积神经网络以实现高效推理

    提出了一种新的神经网络卷积核剪枝方法，通过 Taylor 扩展来近似剪枝参数变化引起的代价函数的改变，并结合反向传播的微调来保持剪枝网络的良好泛化性能，该方法在细粒度分类任务中表现出优异的性能。

    Nov, 2016

  • 卷积神经网络的加速器感知剪枝

    在嵌入式环境中，卷积神经网络因其过多的权重存储和算术运算而未能得到广泛应用，为解决这一问题，本文提出了一种新的修剪方案，以反映加速器架构，通过此方案，性能得到了大幅提升，并成功应用于 AlexNet，VGG16，ResNet，MobileNet 等多种网络模型。

    Apr, 2018

  • 梯度下降剪枝神经网络

    我们介绍了一种新颖而简单的神经网络剪枝框架，通过引入 Gumbel-Softmax 技术，在端到端的过程中使用随机梯度下降同时优化网络的权重和拓扑结构，实现了网络的卓越压缩能力，保持了在 MNIST 数据集上的高准确性，仅使用了原始网络参数的 0.15％。此外，我们的框架提升了神经网络的可解释性，不仅能够轻松从剪枝网络中提取特征重要性，而且能够可视化特征对称性和信息传递路径，学习策略通过深度学习得到，但却令人惊讶地直观且可理解，专注于选择重要的代表性特征并利用数据模式实现极度稀疏的剪枝。我们相信我们的方法为深度学习剪枝和可解释的机器学习系统的创建开辟了有前途的新途径。

    Nov, 2023

  • 通过迭代保持突触流动来修剪神经网络

    我们提出了一种不需要训练数据也能够在初始阶段识别高度稀疏的可训练子网络的剪枝算法，该算法基于神经突触流动原理并叫做迭代神经突触流剪枝算法（SynFlow），在多种模型、数据集和稀疏约束条件下，表现出和现有最先进的基于梯度的剪枝算法相当或更好的结果，成功挑战了基于训练数据来定量判断哪些突触重要的传统范式。

    Jun, 2020

  • 通过可融合残差卷积块进行深度神经网络的分层剪枝

    本文提出了一种基于 ResConv 和 L1 正则的简单的层剪枝方法，该方法在不需要重新训练的情况下，在各种数据集上实现了良好的压缩和加速表现。

    Nov, 2020

  • 面向资源受限的卷积神经网络的分层补偿剪枝

    本研究提出一种新算法 —— 层补偿剪枝，采用元学习来确定更优的解决方案，成功将网络剪枝后的准确度降低到 0.7%，且由 1 小时缩短至 7 分钟的元学习时间可以节省大量资源和时间成本。

    Oct, 2018