Quantization has become a crucial step for the efficient deployment of deep neural networks, where floating point operations are converted to simpler fixed point operations. In its most naive form, it simply consists in a combination of scaling and rounding transformations, leading to either a limited compression rate or a significant accuracy drop. Recently, Gradient-based post-training quantization (GPTQ) methods appears to be constitute a suitable trade-off between such simple methods and more powerful, yet expensive Quantization-Aware Training (QAT) approaches, particularly when attempting to quantize LLMs, where scalability of the quantization process is of paramount importance. GPTQ essentially consists in learning the rounding operation using a small calibration set. In this work, we challenge common choices in GPTQ methods. In particular, we show that the process is, to a certain extent, robust to a number of variables (weight selection, feature augmentation, choice of calibration set). More importantly, we derive a number of best practices for designing more efficient and scalable GPTQ methods, regarding the problem formulation (loss, degrees of freedom, use of non-uniform quantization schemes) or optimization process (choice of variable and optimizer). Lastly, we propose a novel importance-based mixed-precision technique. Those guidelines lead to significant performance improvements on all the tested state-of-the-art GPTQ methods and networks (e.g. +6.819 points on ViT for 4-bit quantization), paving the way for the design of scalable, yet effective quantization methods.


翻译:量化已成为深度神经网络高效部署的关键步骤,其将浮点运算转换为更简单的定点运算。在最朴素的形式中,量化仅包含缩放和取整变换的组合,这会导致压缩率有限或精度显著下降。近年来,基于梯度的训练后量化方法(GPTQ)似乎在这类简单方法与更强大但成本高昂的量化感知训练(QAT)方法之间提供了合适的折衷方案,尤其是在尝试量化大语言模型(LLM)时,量化过程的可扩展性至关重要。GPTQ本质上通过使用少量校准集来学习取整操作。本文对GPTQ方法中的常见选择提出了质疑。具体而言,我们证明该过程在一定程度上对多种变量(权重选择、特征增强、校准集选择)具有鲁棒性。更重要的是,我们推导出一系列最佳实践,用于设计更高效、可扩展的GPTQ方法,这些问题涉及问题公式化(损失函数、自由度、非均匀量化方案的运用)或优化过程(变量与优化器的选择)。最后,我们提出了一种基于重要性的新型混合精度技术。这些指南在所有测试的最先进GPTQ方法与网络(例如,在ViT的4比特量化中提升+6.819个点)上均带来了显著的性能改进,为设计可扩展且有效的量化方法铺平了道路。

0
下载
关闭预览

相关内容

Processing 是一门开源编程语言和与之配套的集成开发环境(IDE)的名称。Processing 在电子艺术和视觉设计社区被用来教授编程基础,并运用于大量的新媒体和互动艺术作品中。
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
【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
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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
3+阅读 · 2015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
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
3+阅读 · 2015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