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基于重力正则化的深度卷积神经网络结构化剪枝

计算机视觉与模式识别 2025-03-13 v1

摘要

结构化剪枝是加速深度卷积神经网络(DCNN)广泛采用的方法。然而,现有方法常常需要修改原始网络架构、涉及复杂实现且需要漫长的微调阶段。为此,我们提出了一种受物理学启发的方法,将重力概念融入 DCNN 训练阶段。在该方法中,重力直接与卷积滤波器和吸引滤波器的质量之积成正比,与它们之间的距离之平方成反比。我们将该力作用于卷积滤波器,要么吸引靠近吸引滤波器(经历较弱重力)的滤波器向非零权重靠拢,要么远离吸引滤波器(经历较强重力)的滤波器向零权重移动。结果是,经历较强重力的滤波器其权重被归零,可被移除;而经历较弱重力的滤波器保留显著权重,保存重要信息。该方法同时优化滤波器权重并排序其重要性,无需复杂实现或大量微调。我们在使用 CIFAR 数据集对流行 DCNN 架构进行验证,实现了与现有方法相当的成绩。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.16901,
  title  = {Deep Convolutional Neural Networks Structured Pruning via Gravity Regularization},
  author = {Abdesselam Ferdi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16901},
  year   = {2025}
}