論文の概要: Pushing the Limits of Sparsity: A Bag of Tricks for Extreme Pruning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13545v2
- Date: Thu, 21 Nov 2024 18:34:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-22 11:59:00.504803
- Title: Pushing the Limits of Sparsity: A Bag of Tricks for Extreme Pruning
- Title（参考訳）: スパシティの限界を押し上げる:極端刈り込みのためのトリックの袋
- Authors: Andy Li, Aiden Durrant, Milan Markovic, Lu Yin, Georgios Leontidis,
- Abstract要約: ディープニューラルネットワークのプルーニングは、高密度ネットワークの性能の大部分を保ちながら、モデルサイズの削減に有効な手法である。
最近のスパース学習法では、95%や98%といった中等度の疎度レベルまで有望な性能を示している。
極端に間隔があっても精度が崩れることなくネットワークの連続的な学習を可能にする手法の集合を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.421875265386832
- License:
- Abstract: Pruning of deep neural networks has been an effective technique for reducing model size while preserving most of the performance of dense networks, crucial for deploying models on memory and power-constrained devices. While recent sparse learning methods have shown promising performance up to moderate sparsity levels such as 95% and 98%, accuracy quickly deteriorates when pushing sparsities to extreme levels. Obtaining sparse networks at such extreme sparsity levels presents unique challenges, such as fragile gradient flow and heightened risk of layer collapse. In this work, we explore network performance beyond the commonly studied sparsities, and propose a collection of techniques that enable the continuous learning of networks without accuracy collapse even at extreme sparsities, including 99.90%, 99.95% and 99.99% on ResNet architectures. Our approach combines 1) Dynamic ReLU phasing, where DyReLU initially allows for richer parameter exploration before being gradually replaced by standard ReLU, 2) weight sharing which reuses parameters within a residual layer while maintaining the same number of learnable parameters, and 3) cyclic sparsity, where both sparsity levels and sparsity patterns evolve dynamically throughout training to better encourage parameter exploration. We evaluate our method, which we term Extreme Adaptive Sparse Training (EAST) at extreme sparsities using ResNet-34 and ResNet-50 on CIFAR-10, CIFAR-100, and ImageNet, achieving significant performance improvements over state-of-the-art methods we compared with.
- Abstract（参考訳）: ディープニューラルネットワークのプルーニングは、高密度ネットワークの性能の大部分を保ちながら、モデルサイズの削減に有効な手法であり、メモリや電力制約のあるデバイスにモデルを展開する上で不可欠である。
最近のスパース学習法では、95%や98%のような中等度な空間レベルまで有望な性能を示す一方で、極度の空間レベルに押し上げると、精度が急速に低下する。
このような極端に疎度なレベルでスパースネットワークを維持することは、脆弱な勾配流や層崩壊のリスクを高めるなど、ユニークな課題を示す。
本研究では、一般に研究されている空間を超えたネットワーク性能について検討し、ResNetアーキテクチャの99.90%、99.95%、99.99%を含む極端な空間においても、精度の低下のないネットワークの継続的な学習を可能にする技術群を提案する。
私たちのアプローチは組み合わさる
1) 動的ReLU処理では、DyReLUは徐々に標準ReLUに置き換わる前に、よりリッチなパラメータ探索を可能にする。
2)残層内のパラメータを同じ数の学習可能なパラメータを維持しながら再利用する重み共有。
3) 周期的疎度では, 空間的疎度レベルと空間的疎度パターンがトレーニングを通して動的に進化し, パラメータ探索の促進が図られた。
我々は,CIFAR-10,CIFAR-100,ImageNet上でResNet-34,ResNet-50を用いて,極端に広範にEAST(Extreme Adaptive Sparse Training)と呼ぶ手法を評価する。
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