Vision transformer has emerged as a new paradigm in computer vision, showing excellent performance while accompanied by expensive computational cost. Image token pruning is one of the main approaches for ViT compression, due to the facts that the complexity is quadratic with respect to the token number, and many tokens containing only background regions do not truly contribute to the final prediction. Existing works either rely on additional modules to score the importance of individual tokens, or implement a fixed ratio pruning strategy for different input instances. In this work, we propose an adaptive sparse token pruning framework with a minimal cost. Specifically, we firstly propose an inexpensive attention head importance weighted class attention scoring mechanism. Then, learnable parameters are inserted as thresholds to distinguish informative tokens from unimportant ones. By comparing token attention scores and thresholds, we can discard useless tokens hierarchically and thus accelerate inference. The learnable thresholds are optimized in budget-aware training to balance accuracy and complexity, performing the corresponding pruning configurations for different input instances. Extensive experiments demonstrate the effectiveness of our approach. Our method improves the throughput of DeiT-S by 50% and brings only 0.2% drop in top-1 accuracy, which achieves a better trade-off between accuracy and latency than the previous methods.


翻译:视觉Transformer已成为计算机视觉中的新范式,在展现卓越性能的同时伴随着高昂的计算成本。由于复杂度与令牌数量呈二次方关系,且许多仅包含背景区域的令牌对最终预测无实质贡献,图像令牌剪枝成为ViT压缩的主要方法之一。现有工作要么依赖额外模块评估单个令牌的重要性,要么对不同输入实例采用固定比率的剪枝策略。本文提出了一种低成本的自适应稀疏令牌剪枝框架。具体而言,我们首先设计了一种廉价的注意力头重要性加权类注意力评分机制。随后,将可学习参数作为阈值插入,以区分信息性令牌与非重要令牌。通过比较令牌注意力分数与阈值,我们可以分层丢弃无用令牌,从而加速推理。可学习阈值通过预算感知训练进行优化,以平衡准确率与复杂度,对不同输入实例执行相应的剪枝配置。大量实验证明了我们方法的有效性。我们的方法将DeiT-S的吞吐量提升了50%,且top-1准确率仅下降0.2%,相比先前方法实现了准确率与延迟之间更优的权衡。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
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
0+阅读 · 2014年12月31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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
Arxiv
19+阅读 · 2018年5月17日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
5+阅读 · 今天13:50
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 今天13:33
相关资讯
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
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
0+阅读 · 2014年12月31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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员