With the growing adoption of deep learning for on-device TinyML applications, there has been an ever-increasing demand for efficient neural network backbones optimized for the edge. Recently, the introduction of attention condenser networks have resulted in low-footprint, highly-efficient, self-attention neural networks that strike a strong balance between accuracy and speed. In this study, we introduce a faster attention condenser design called double-condensing attention condensers that allow for highly condensed feature embeddings. We further employ a machine-driven design exploration strategy that imposes design constraints based on best practices for greater efficiency and robustness to produce the macro-micro architecture constructs of the backbone. The resulting backbone (which we name AttendNeXt) achieves significantly higher inference throughput on an embedded ARM processor when compared to several other state-of-the-art efficient backbones (>10x faster than FB-Net C at higher accuracy and speed and >10x faster than MobileOne-S1 at smaller size) while having a small model size (>1.37x smaller than MobileNetv3-L at higher accuracy and speed) and strong accuracy (1.1% higher top-1 accuracy than MobileViT XS on ImageNet at higher speed). These promising results demonstrate that exploring different efficient architecture designs and self-attention mechanisms can lead to interesting new building blocks for TinyML applications.


翻译:随着深度学习在设备端TinyML应用中的日益普及,针对边缘端优化的高效神经网络骨干需求持续增长。近期提出的注意力凝集器网络以低开销、高效率的自注意力机制,在准确率与速度之间实现了出色平衡。本研究提出一种更快的注意力凝集器设计——双压缩注意力凝集器,其能实现高度压缩的特征嵌入。我们进一步采用机器驱动的设计探索策略,基于最佳实践施加设计约束以提升效率与鲁棒性,最终构建出该骨干网络的宏观-微观架构。所提出的骨干网络(命名为AttendNeXt)在嵌入式ARM处理器上取得了显著高于多个当前最优效率型骨干的推理吞吐量(在更高准确率和速度下比FB-Net C快10倍以上,在更小尺寸下比MobileOne-S1快10倍以上),兼具小模型体积(在更高准确率和速度下比MobileNetv3-L小1.37倍以上)与强准确率(在ImageNet上以更高速度实现比MobileViT XS高1.1%的Top-1准确率)。这些具有前景的结果表明,探索不同的高效架构设计与自注意力机制,可为TinyML应用催生有趣的新型基础构建模块。

0
下载
关闭预览

相关内容

【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
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
论文共读 | Attention is All You Need
黑龙江大学自然语言处理实验室
15+阅读 · 2017年9月7日
国家自然科学基金
0+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
0+阅读 · 2013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 · 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 · 2012年12月31日
Neural Architecture Search without Training
Arxiv
10+阅读 · 2021年6月11日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
Arxiv
13+阅读 · 2019年4月9日
Arxiv
21+阅读 · 2018年5月23日
Arxiv
29+阅读 · 2017年12月6日
VIP会员
最新内容
论文 | 分子性质预测中的闭环自动研究与泛化认证
论文 | OmniScientist:全模态全学科AI科学家
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:40
无人机已改变战场,但并未解决指挥问题
专知会员服务
5+阅读 · 8月14日
驱动军事决策变革的顶尖人工智能指挥系统
专知会员服务
11+阅读 · 8月11日
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
10+阅读 · 8月10日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
论文共读 | Attention is All You Need
黑龙江大学自然语言处理实验室
15+阅读 · 2017年9月7日
相关基金
国家自然科学基金
0+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
0+阅读 · 2013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 · 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 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员