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QUENN:面向低功耗神经网络的量化引擎

神经与进化计算 2018-11-15 v1 机器学习

摘要

深度学习正走向边缘设备,开启了分布式人工智能(AI)的新时代。深度神经网络所需的高计算资源需求可通过近似计算技术缓解,其中最显著的是采用粗量化数值表示的低精度算术。在此背景下,Bonseyes 作为一项倡议应运而生,使利益相关方能够将 AI 引入低功耗和自主环境,例如:汽车、医疗健康和消费电子。为此,我们引入了 LPDNN,一个用于在异构嵌入式设备上优化部署深度神经网络的框架。在本工作中,我们详述了集成于 LPDNN 中的量化引擎。该引擎依赖于细粒度工作流,支持神经网络设计探索及各层量化的灵敏度分析。我们以 Alexnet 和 VGG16 为例,针对三种直接量化技术——标准定点、动态定点和 k-means 聚类——展示了该引擎,并证明了后者的潜力。我们认为,使用带 k-means 聚类的高斯量化器可比线性量化器获得更好性能。无需重训练,我们在 Imagenet 上实现了权重存储节省超过 55.64%、运行时内存访问节省 69.17%,且 top5 准确率下降小于 1%。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.05896,
  title  = {QUENN: QUantization Engine for low-power Neural Networks},
  author = {Miguel de Prado and Maurizio Denna and Luca Benini and Nuria Pazos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.05896},
  year   = {2018}
}

备注

Computing Frontiers 2018