Compressed Stochastic Gradient Descent (SGD) algorithms have been recently proposed to address the communication bottleneck in distributed and decentralized optimization problems, such as those that arise in federated machine learning. Existing compressed SGD algorithms assume the use of non-adaptive step-sizes(constant or diminishing) to provide theoretical convergence guarantees. Typically, the step-sizes are fine-tuned in practice to the dataset and the learning algorithm to provide good empirical performance. Such fine-tuning might be impractical in many learning scenarios, and it is therefore of interest to study compressed SGD using adaptive step-sizes. Motivated by prior work on adaptive step-size methods for SGD to train neural networks efficiently in the uncompressed setting, we develop an adaptive step-size method for compressed SGD. In particular, we introduce a scaling technique for the descent step in compressed SGD, which we use to establish order-optimal convergence rates for convex-smooth and strong convex-smooth objectives under an interpolation condition and for non-convex objectives under a strong growth condition. We also show through simulation examples that without this scaling, the algorithm can fail to converge. We present experimental results on deep neural networks for real-world datasets, and compare the performance of our proposed algorithm with previously proposed compressed SGD methods in literature, and demonstrate improved performance on ResNet-18, ResNet-34 and DenseNet architectures for CIFAR-100 and CIFAR-10 datasets at various levels of compression.


翻译:现有压缩 SGD 算法假定使用非适应性的步进尺(固定或减少)来提供理论趋同保证。通常,职进尺在实际操作中经过微调,以适应数据集和学习算法,以提供良好的实证业绩。在许多学习情景中,这种微调可能不切实际,因此,有兴趣利用适应性继体规模研究压缩 SGD。根据以前关于SGD适应性步进规模方法的工作,在未压缩的环境下高效培训神经网络的适应性步进规模方法,我们为压缩 SGD 制定了适应性步进尺(固定或减少)方法。特别是,我们引入了压缩 SGD 的下降级算法,我们用这个方法来建立定序-最佳的趋同率,在内部条件下研究压缩的SGDD,因此有兴趣研究压缩的SGD。我们用适应性步进制方法来驱动SGD-Net的适应性规模方法,在深度增长的网络中,我们用SLAR-RO 数据模型来显示我们目前不断升级的变现变压的S-RO Ralalalal 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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 · 2008年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月29日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月21日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员