Social ambiance describes the context in which social interactions happen, and can be measured using speech audio by counting the number of concurrent speakers. This measurement has enabled various mental health tracking and human-centric IoT applications. While on-device Socal Ambiance Measure (SAM) is highly desirable to ensure user privacy and thus facilitate wide adoption of the aforementioned applications, the required computational complexity of state-of-the-art deep neural networks (DNNs) powered SAM solutions stands at odds with the often constrained resources on mobile devices. Furthermore, only limited labeled data is available or practical when it comes to SAM under clinical settings due to various privacy constraints and the required human effort, further challenging the achievable accuracy of on-device SAM solutions. To this end, we propose a dedicated neural architecture search framework for Energy-efficient and Real-time SAM (ERSAM). Specifically, our ERSAM framework can automatically search for DNNs that push forward the achievable accuracy vs. hardware efficiency frontier of mobile SAM solutions. For example, ERSAM-delivered DNNs only consume 40 mW x 12 h energy and 0.05 seconds processing latency for a 5 seconds audio segment on a Pixel 3 phone, while only achieving an error rate of 14.3% on a social ambiance dataset generated by LibriSpeech. We can expect that our ERSAM framework can pave the way for ubiquitous on-device SAM solutions which are in growing demand.


翻译:社交氛围描述了社交互动发生的环境,可通过语音音频中并发说话者数量进行测量。该测量已推动多种心理健康追踪及以人为中心的物联网应用发展。尽管设备端社交氛围测量(SAM)对保障用户隐私、促进上述应用广泛应用至关重要,但当前基于深度神经网络(DNN)的SAM解决方案所需计算复杂度与移动设备有限的资源相矛盾。此外,在临床场景下,受隐私限制与人工标注成本制约,可用或实用的标注数据极为有限,这进一步挑战了设备端SAM解决方案的精度。为此,我们提出面向高能效实时SAM的专用神经架构搜索框架ERSAM。具体而言,ERSAM框架可自动搜索能突破移动SAM解决方案精度与硬件效率权衡前沿的DNN。例如,在Pixel 3手机上处理5秒音频段时,ERSAM生成的DNN仅消耗40毫瓦×12小时的能量与0.05秒处理延迟,在基于LibriSpeech生成的社交氛围数据集上错误率仅为14.3%。可以预见,ERSAM框架将为需求日益增长的普适设备端SAM解决方案铺平道路。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习系统设计系统评估标准
【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
【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
105+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
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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
12+阅读 · 2018年9月5日
VIP会员
最新内容
《Palantir的科技生态系统》
专知会员服务
8+阅读 · 6月2日
《反无人机系统传感器融合》90页报告
专知会员服务
11+阅读 · 6月2日
运用人工智能与卫星通信驱散“战争迷雾”
专知会员服务
5+阅读 · 6月2日
综述 | OPSD:大语言模型的在线策略自蒸馏
专知会员服务
5+阅读 · 6月1日
帕兰蒂尔Maven:军事人工智能的新纪元
专知会员服务
11+阅读 · 6月1日
相关VIP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
【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
105+阅读 · 2019年10月9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
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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
相关基金
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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员