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基于查找表的神经单元:实现免乘法推理的全量化网络

机器学习 2019-06-13 v1 机器学习

摘要

在这项工作中,我们提出对标准分类网络的所有部分进行量化,并将激活-权重乘法步骤替换为简单的基于查找表的操作。该方法得到的网络不含浮点运算且不含乘法,适合直接用于 FPGA 和 ASIC 实现。它还为我们提供了逐层和网络整体紧凑度的两个简单度量,以及对激活输出和权重值分布特征的洞察。我们在不同的量化方案下进行了对照研究,包括固定与自适应,而在自适应方法中又包括参数化与无模型两类。我们以最小化的局部改动将量化方法应用于训练过程,从而能够受益于连续值网络架构训练方面的进展。我们成功地将该方法应用于 AlexNet、ResNet 和 MobileNet。结果表明,在 MobileNet 上仅使用 40 个表项时,我们的性能与已报道的非量化性能差距在 1.6% 以内。当允许使用 320 个表项时,这一性能差距缩小为零。我们的结果在免乘法网络中取得了最佳准确率。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.04798,
  title  = {Table-Based Neural Units: Fully Quantizing Networks for Multiply-Free Inference},
  author = {Michele Covell and David Marwood and Shumeet Baluja and Nick Johnston},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.04798},
  year   = {2019}
}