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NISP:基于神经元重要性分数传播的网络剪枝

计算机视觉与模式识别 2018-03-23 v3

摘要

为降低深度卷积神经网络(CNNs)中显著的冗余,现有多数方法仅考虑单层或两层连续的统计信息(例如,剪掉一层以最小化下一层的重构误差)来剪枝神经元,忽略了深度网络中误差传播的影响。相反,我们认为必须基于统一目标在整个神经元网络中联合剪枝:对于剪枝后需重新训练预测能力的网络,最小化“最终响应层”(FRL,即分类前倒数第二层)中重要响应的重构误差。具体而言,我们应用特征排序技术度量FRL中每个神经元的重要性,将网络剪枝表述为二值整数优化问题并导出其闭式解,以剪枝较早层中的神经元。基于理论分析,我们提出神经元重要性分数传播(NISP)算法,将最终响应的重要性分数传播至网络中每个神经元。通过移除重要性最低的神经元来剪枝CNN,然后微调以保留其预测能力。NISP在多个数据集与多种CNN模型上评估,结果表明其在精度损失可忽略的情况下实现了显著的加速与压缩。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.05908,
  title  = {NISP: Pruning Networks using Neuron Importance Score Propagation},
  author = {Ruichi Yu and Ang Li and Chun-Fu Chen and Jui-Hsin Lai and Vlad I. Morariu and Xintong Han and Mingfei Gao and Ching-Yung Lin and Larry S. Davis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.05908},
  year   = {2018}
}