The sheer size of modern neural networks makes model serving a serious computational challenge. A popular class of compression techniques overcomes this challenge by pruning or sparsifying the weights of pretrained networks. While useful, these techniques often face serious tradeoffs between computational requirements and compression quality. In this work, we propose a novel optimization-based pruning framework that considers the combined effect of pruning (and updating) multiple weights subject to a sparsity constraint. Our approach, CHITA, extends the classical Optimal Brain Surgeon framework and results in significant improvements in speed, memory, and performance over existing optimization-based approaches for network pruning. CHITA's main workhorse performs combinatorial optimization updates on a memory-friendly representation of local quadratic approximation(s) of the loss function. On a standard benchmark of pretrained models and datasets, CHITA leads to significantly better sparsity-accuracy tradeoffs than competing methods. For example, for MLPNet with only 2% of the weights retained, our approach improves the accuracy by 63% relative to the state of the art. Furthermore, when used in conjunction with fine-tuning SGD steps, our method achieves significant accuracy gains over the state-of-the-art approaches.


翻译:摘要:现代神经网络庞大的规模使得模型服务成为一项严峻的计算挑战。一类主流的压缩技术通过对预训练网络的权重进行剪枝或稀疏化来克服这一挑战。尽管这些技术有效,但往往在计算需求与压缩质量之间面临严重权衡。本文提出了一种新颖的基于优化的剪枝框架,该框架在稀疏约束下综合考虑多个权重剪枝(及更新)的联合效应。我们的方法CHITA扩展了经典的最优脑外科医生框架,相较于现有基于优化的网络剪枝方法,在速度、内存和性能上均有显著提升。CHITA的核心机制是对损失函数的局部二次近似的内存友好表示执行组合优化更新。在标准预训练模型和数据集的基准测试中,CHITA相比竞争方法展现出明显更优的稀疏性-精度权衡。例如,对于仅保留2%权重的MLPNet,我们的方法相较于当前最优方法将准确率提升了63%。此外,当与微调SGD步骤结合使用时,该方法相较现有最优技术实现了显著的精度提升。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6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
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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12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
1+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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2021年6月14日
Neural Architecture Search without Training
Arxiv
10+阅读 · 2021年6月11日
Arxiv
16+阅读 · 2019年4月4日
Arxiv
18+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
1+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
4+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
5+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
5+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
16+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
13+阅读 · 6月4日
相关VIP内容
相关资讯
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
1+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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员