Many engineering organizations are reimplementing and extending deep neural networks from the research community. We describe this process as deep learning model reengineering. Deep learning model reengineering - reusing, reproducing, adapting, and enhancing state-of-the-art deep learning approaches - is challenging for reasons including under-documented reference models, changing requirements, and the cost of implementation and testing. In addition, individual engineers may lack expertise in software engineering, yet teams must apply knowledge of software engineering and deep learning to succeed. Prior work has examined on DL systems from a "product" view, examining defects from projects regardless of the engineers' purpose. Our study is focused on reengineering activities from a "process" view, and focuses on engineers specifically engaged in the reengineering process. Our goal is to understand the characteristics and challenges of deep learning model reengineering. We conducted a case study of this phenomenon, focusing on the context of computer vision. Our results draw from two data sources: defects reported in open-source reeengineering projects, and interviews conducted with open-source project contributors and the leaders of a reengineering team. Our results describe how deep learning-based computer vision techniques are reengineered, analyze the distribution of defects in this process, and discuss challenges and practices. Integrating our quantitative and qualitative data, we proposed a novel reengineering workflow. Our findings inform several future directions, including: measuring additional unknown aspects of model reengineering; standardizing engineering practices to facilitate reengineering; and developing tools to support model reengineering and model reuse.


翻译:许多工程组织正在重新实现和扩展来自研究社区的深度神经网络。我们将这一过程定义为深度学习模型复用。深度学习模型复用——即重用、复现、适配和增强最先进的深度学习方法——面临诸多挑战,其原因包括参考模型文档不足、需求变更以及实现和测试成本高昂。此外,个别工程师可能缺乏软件工程专业知识,但团队必须结合软件工程和深度学习知识才能取得成功。先前的研究从"产品"视角审视深度学习系统,考察各类项目中的缺陷而不关注工程师的目的。本研究则从"过程"视角聚焦于复用活动,并专门关注参与复用过程的工程师。我们的目标是理解深度学习模型复用的特征与挑战。我们以计算机视觉领域为背景,对此现象进行了案例研究。结果来源于两个数据源:开源复用项目中报告的缺陷,以及对开源项目贡献者和复用团队领导的访谈。我们的研究结果描述了基于深度学习的计算机视觉技术如何被复用,分析了该过程中缺陷的分布情况,并讨论了挑战与实践。通过整合定量与定性数据,我们提出了一种新颖的复用工作流。研究结论为多个未来方向提供了启示,包括:衡量模型复用中其他未知方面;标准化工程实践以促进复用;以及开发支持模型复用和模型重用的工具。

0
下载
关闭预览

相关内容

《工程》是中国工程院(CAE)于2015年推出的国际开放存取期刊。其目的是提供一个高水平的平台,传播和分享工程研发的前沿进展、当前主要研究成果和关键成果;报告工程科学的进展,讨论工程发展的热点、兴趣领域、挑战和前景,在工程中考虑人与环境的福祉和伦理道德,鼓励具有深远经济和社会意义的工程突破和创新,使之达到国际先进水平,成为新的生产力,从而改变世界,造福人类,创造新的未来。 期刊链接:https://www.sciencedirect.com/journal/engineering
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
128+阅读 · 2022年4月21日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月3日
A Survey of Deep Learning for Scientific Discovery
Arxiv
29+阅读 · 2020年3月26日
VIP会员
最新内容
致命七类无人机:无人机时代的演进型合成兵种
《异构无人水面艇集群作战自主制导算法》130页
相关资讯
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员