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通过递归贝叶斯剪枝加速 CNN

机器学习 2019-03-28 v2 机器学习

摘要

通道剪枝作为加速卷积神经网络(CNN)的常用手段,由于通道冗余的层间依赖性而是一个 NP 难问题。现有方法通常为计算简便而忽略上述依赖性。为解决该问题,我们在贝叶斯框架下提出一种逐层的递归贝叶斯剪枝方法(RBP)。我们引入一种基于 dropout 的冗余度量,其有助于在假设层间依赖的前提下计算后验。具体而言,我们将跨层噪声建模为马尔可夫链,并以该噪声的后验来反映层间依赖。考虑到后验的闭式解难以处理,我们推导出一种诱导稀疏性的类狄拉克先验,其对所设计噪声的分布进行正则化以自动逼近后验。与现有方法相比,在假设层间依赖时无需额外开销。冗余通道可由微小 dropout 噪声简单识别并逐层直接剪除。在主流 CNN 架构上的实验表明,所提方法优于若干当前最优方法。特别地,在大规模数据集 ILSVRC2012 上,对于 VGG16 与 ResNet50,我们分别实现了高达 5.0×\bf{5.0\times}2.2×\bf{2.2\times} 的 FLOPs 削减且精度损失极小。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.00353,
  title  = {Accelerate CNN via Recursive Bayesian Pruning},
  author = {Yuefu Zhou and Ya Zhang and Yanfeng Wang and Qi Tian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.00353},
  year   = {2019}
}