論文の概要: Partial Search in a Frozen Network is Enough to Find a Strong Lottery Ticket

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.14029v1
• Date: Tue, 20 Feb 2024 03:14:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-02-23 17:30:16.598870
• Title: Partial Search in a Frozen Network is Enough to Find a Strong Lottery Ticket
• Title（参考訳）: 冷凍ネットワークにおける部分探索は、強力なロテリチケットを見つけるのに十分である
• Authors: Hikari Otsuka, Daiki Chijiwa, \'Angel L\'opez Garc\'ia-Arias, Yasuyuki Okoshi, Kazushi Kawamura, Thiem Van Chu, Daichi Fujiki, Susumu Takeuchi, Masato Motomura
• Abstract要約: ランダムに密集したネットワークは、ウェイトラーニングなしで高い精度を達成する--強い宝くじ(SLT) 本稿では,所望のSLT間隔に依存しない任意の比でSLT探索空間を縮小する手法を提案する。 実験により,提案手法は高密度あるいはランダムに切断されたソースネットワークから得られたSLTよりも精度が高く,モデルサイズのトレードオフも良好であることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.296242531100888
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Randomly initialized dense networks contain subnetworks that achieve high accuracy without weight learning -- strong lottery tickets (SLTs). Recently, Gadhikar et al. (2023) demonstrated theoretically and experimentally that SLTs can also be found within a randomly pruned source network, thus reducing the SLT search space. However, this limits the search to SLTs that are even sparser than the source, leading to worse accuracy due to unintentionally high sparsity. This paper proposes a method that reduces the SLT search space by an arbitrary ratio that is independent of the desired SLT sparsity. A random subset of the initial weights is excluded from the search space by freezing it -- i.e., by either permanently pruning them or locking them as a fixed part of the SLT. Indeed, the SLT existence in such a reduced search space is theoretically guaranteed by our subset-sum approximation with randomly frozen variables. In addition to reducing search space, the random freezing pattern can also be exploited to reduce model size in inference. Furthermore, experimental results show that the proposed method finds SLTs with better accuracy and model size trade-off than the SLTs obtained from dense or randomly pruned source networks. In particular, the SLT found in a frozen graph neural network achieves higher accuracy than its weight trained counterpart while reducing model size by $40.3\times$.
• Abstract（参考訳）: Randomly initialized dense networks contain subnetworks that achieve high accuracy without weight learning -- strong lottery tickets (SLTs). Recently, Gadhikar et al. (2023) demonstrated theoretically and experimentally that SLTs can also be found within a randomly pruned source network, thus reducing the SLT search space. However, this limits the search to SLTs that are even sparser than the source, leading to worse accuracy due to unintentionally high sparsity. This paper proposes a method that reduces the SLT search space by an arbitrary ratio that is independent of the desired SLT sparsity. A random subset of the initial weights is excluded from the search space by freezing it -- i.e., by either permanently pruning them or locking them as a fixed part of the SLT. 実際、そのような縮小探索空間におけるSLTの存在は、ランダムに凍結された変数を持つ部分集合sum近似によって理論的に保証される。 探索空間の削減に加えて、ランダム凍結パターンを利用して推論のモデルサイズを縮小することもできる。 さらに, 実験結果から, SLTの精度とモデルサイズとのトレードオフが, 濃密あるいはランダムな音源ネットワークから得られたSLTよりも優れていることがわかった。 特に、凍結グラフニューラルネットワークで見つかったSLTは、トレーニング対象の重量よりも高い精度を実現し、モデルサイズを40.3\times$に削減する。

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