論文の概要: PyGlove: Symbolic Programming for Automated Machine Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.08809v1
• Date: Thu, 21 Jan 2021 19:05:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2021-03-21 07:47:37.726771
• Title: PyGlove: Symbolic Programming for Automated Machine Learning
• Title（参考訳）: PyGlove: 自動機械学習のためのシンボリックプログラミング
• Authors: Daiyi Peng, Xuanyi Dong, Esteban Real, Mingxing Tan, Yifeng Lu, Hanxiao Liu, Gabriel Bender, Adam Kraft, Chen Liang, Quoc V. Le
• Abstract要約: シンボリックプログラミングに基づくAutoMLの新しいプログラミング方法を紹介します。 このパラダイムでは、MLプログラムは変更可能であるため、他のプログラムで簡単に操作できます。 PyGloveユーザーは、静的プログラムを検索空間に簡単に変換し、検索空間と検索アルゴリズムをすばやく繰り返し、複雑な検索フローを作成できることを示しています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 88.15565138144042
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Neural networks are sensitive to hyper-parameter and architecture choices. Automated Machine Learning (AutoML) is a promising paradigm for automating these choices. Current ML software libraries, however, are quite limited in handling the dynamic interactions among the components of AutoML. For example, efficientNAS algorithms, such as ENAS and DARTS, typically require an implementation coupling between the search space and search algorithm, the two key components in AutoML. Furthermore, implementing a complex search flow, such as searching architectures within a loop of searching hardware configurations, is difficult. To summarize, changing the search space, search algorithm, or search flow in current ML libraries usually requires a significant change in the program logic. In this paper, we introduce a new way of programming AutoML based on symbolic programming. Under this paradigm, ML programs are mutable, thus can be manipulated easily by another program. As a result, AutoML can be reformulated as an automated process of symbolic manipulation. With this formulation, we decouple the triangle of the search algorithm, the search space and the child program. This decoupling makes it easy to change the search space and search algorithm (without and with weight sharing), as well as to add search capabilities to existing code and implement complex search flows. We then introduce PyGlove, a new Python library that implements this paradigm. Through case studies on ImageNet and NAS-Bench-101, we show that with PyGlove users can easily convert a static program into a search space, quickly iterate on the search spaces and search algorithms, and craft complex search flows to achieve better results.
• Abstract（参考訳）: ニューラルネットワークはハイパーパラメータとアーキテクチャの選択に敏感である。 Automated Machine Learning (AutoML)は、これらの選択を自動化するための有望なパラダイムである。 しかし、現在のMLソフトウェアライブラリは、AutoMLのコンポーネント間の動的インタラクションの処理に非常に制限されている。 例えば、ENASやDARTSのような効率的なNASアルゴリズムは、通常、検索空間と検索アルゴリズムの間の実装結合を必要とする。 さらに,ハードウェア構成を探索するループ内のアーキテクチャの探索など,複雑な検索フローの実装も困難である。 要約すると、現在のMLライブラリの検索空間、検索アルゴリズム、または検索フローを変更するには、プログラムロジックに大きな変更が必要になる。 本稿では,記号型プログラミングに基づくAutoMLの新しいプログラミング手法を提案する。 このパラダイムでは、MLプログラムは変更可能であり、他のプログラムで容易に操作できる。 その結果、AutoMLはシンボル操作の自動化プロセスとして再編成できる。 この定式化により,探索アルゴリズム,探索空間,児童プログラムの三角形を分離する。 この分離により、検索スペースと検索アルゴリズム(ウェイトシェアなし)の変更が容易になり、既存のコードに検索機能を追加し、複雑な検索フローを実装することができる。 次に、このパラダイムを実装した新しいPythonライブラリであるPyGloveを紹介します。 ImageNetとNAS-Bench-101のケーススタディを通じて、PyGloveのユーザは静的プログラムを検索スペースに簡単に変換でき、検索スペースと検索アルゴリズムをすばやくイテレーションでき、複雑な検索フローを作成でき、より良い結果が得られることを示す。

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