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自分布二值神经网络

计算机视觉与模式识别 2022-03-01 v2

摘要

本工作中,我们研究二值神经网络(BNNs),其权重和激活均为二值(即1-bit表示)。特征表示对深度神经网络至关重要,而在BNNs中,特征仅以符号相区分。已有研究将缩放因子引入二值权重和激活以减小量化误差,并有效提升了BNNs的分类精度。然而,缩放因子不仅增加了网络的计算复杂度,对二值特征的符号也无意义。为此,我们提出自分布二值神经网络(SD-BNN)。首先,我们利用激活自分布(ASD)自适应调整激活的符号分布,从而改善卷积输出的符号差异。其次,我们通过权重自分布(WSD)调整权重的符号分布,并进一步微调卷积输出的符号分布。在CIFAR-10和ImageNet数据集上基于多种网络结构的大量实验表明,所提出的SD-BNN以更低的计算成本持续优于当前最优(SOTA)的BNNs(例如,使用ResNet-18在CIFAR-10上达到92.5%,在ImageNet上达到66.5%)。代码见 https://github.com/ pingxue-hfut/SD-BNN。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.02394,
  title  = {Self-Distribution Binary Neural Networks},
  author = {Ping Xue and Yang Lu and Jingfei Chang and Xing Wei and Zhen Wei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.02394},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 6 figures. Appl Intell (2022)