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高效的稀疏 Winograd 卷积神经网络

计算机视觉与模式识别 2018-02-20 v1 机器学习 神经与进化计算

摘要

卷积神经网络(CNNs)计算密集,这限制了它们在移动设备上的应用。其能耗主要由执行卷积所需的乘法次数决定。Winograd 极小滤波算法(Lavin, 2015)和网络剪枝(Han et al., 2015)能够减少操作次数,但这两种方法无法直接结合——应用 Winograd 变换会填满权重和激活值中的稀疏性。我们提出对基于 Winograd 的 CNN 的两处修改,以使这些方法能够利用稀疏性。首先,我们将 ReLU 操作移入 Winograd 域,以增加变换后激活值的稀疏性。其次,我们在 Winograd 域中对权重进行剪枝,以利用静态权重稀疏性。对于 CIFAR-10、CIFAR-100 和 ImageNet 数据集上的模型,我们的方法将乘法次数分别减少了 10.4×10.4\times6.8×6.8\times10.8×10.8\times,精度损失小于 0.1%0.1\%,优于先前基线 2.0×2.0\times-3.0×3.0\times。我们还表明,将 ReLU 移至 Winograd 域可实现更激进的剪枝。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.06367,
  title  = {Efficient Sparse-Winograd Convolutional Neural Networks},
  author = {Xingyu Liu and Jeff Pool and Song Han and William J. Dally},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.06367},
  year   = {2018}
}

备注

Published as a conference paper at ICLR 2018