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SDQ:基于混合精度的随机可微量化

机器学习 2022-07-12 v3 人工智能 计算机视觉与模式识别

摘要

为以计算高效的方式部署深度模型,模型量化方法已被频繁使用。此外,随着支持混合位宽算术运算的新硬件出现,近期关于混合精度量化(MPQ)的研究开始通过为网络中不同层与模块搜索优化位宽,充分利用表示能力。然而,先前研究主要以昂贵方案(如强化学习、神经架构搜索等)搜索 MPQ 策略,或简单利用部分先验知识进行位宽分配,这可能带有偏置且次优。本工作中,我们提出一种新颖的随机可微量化(SDQ)方法,能以更灵活、全局优化的空间与更平滑的梯度近似自动学习 MPQ 策略。特别地,可微位宽参数(DBPs)被用作相邻位宽选择间随机量化中的概率因子。获得最优 MPQ 策略后,我们进一步通过熵感知 bin 正则化与知识蒸馏训练网络。我们在不同硬件(GPU 与 FPGA)和数据集上对多个网络进行了广泛评估。SDQ 以更低位宽优于所有 SOTA 混合或单精度量化,且在各类 ResNet 与 MobileNet 系列上甚至优于全精度对应模型,证明了方法的有效性与优越性。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.04459,
  title  = {SDQ: Stochastic Differentiable Quantization with Mixed Precision},
  author = {Xijie Huang and Zhiqiang Shen and Shichao Li and Zechun Liu and Xianghong Hu and Jeffry Wicaksana and Eric Xing and Kwang-Ting Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.04459},
  year   = {2022}
}

备注

ICML 2022