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CATRO:基于类感知迹比优化的通道剪枝

机器学习 2023-03-31 v2 人工智能 计算机视觉与模式识别

摘要

深度卷积神经网络在许多应用场景中被证明存在过度设计,具有高的参数与计算冗余,越来越多的工作探索模型剪枝以获得轻量高效网络。然而,大多数现有剪枝方法由经验启发驱动,很少考虑通道的联合影响,导致性能无保证且次优。本文提出一种新颖的基于类感知迹比优化(CATRO)的通道剪枝方法,以减轻计算负担并加速模型推理。利用少量样本的类信息,CATRO 通过特征空间判别度量多通道的联合影响,并整合保留通道的逐层影响。通过将通道剪枝表述为子模集函数最大化问题,CATRO 通过两阶段贪心迭代优化过程高效求解。更重要的是,我们给出了 CATRO 收敛性及剪枝网络性能的理论依据。实验结果表明,与其他最先进通道剪枝算法相比,CATRO 在相似计算成本下取得更高精度,或在相似精度下取得更低计算成本。此外,由于其类感知特性,CATRO 适用于为各种分类子任务自适应剪枝高效网络,促进深度网络在真实应用中的便捷部署与使用。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.10921,
  title  = {CATRO: Channel Pruning via Class-Aware Trace Ratio Optimization},
  author = {Wenzheng Hu and Zhengping Che and Ning Liu and Mingyang Li and Jian Tang and Changshui Zhang and Jianqiang Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10921},
  year   = {2023}
}

备注

Paper accepted by IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems (TNNLS)