Coded distributed computation has become common practice for performing gradient descent on large datasets to mitigate stragglers and other faults. This paper proposes a novel algorithm that encodes the partial derivatives themselves and furthermore optimizes the codes by performing lossy compression on the derivative codewords by maximizing the information contained in the codewords while minimizing the information between the codewords. The utility of this application of coding theory is a geometrical consequence of the observed fact in optimization research that noise is tolerable, sometimes even helpful, in gradient descent based learning algorithms since it helps avoid overfitting and local minima. This stands in contrast with much current conventional work on distributed coded computation which focuses on recovering all of the data from the workers. A second further contribution is that the low-weight nature of the coding scheme allows for asynchronous gradient updates since the code can be iteratively decoded; i.e., a worker's task can immediately be updated into the larger gradient. The directional derivative is always a linear function of the direction vectors; thus, our framework is robust since it can apply linear coding techniques to general machine learning frameworks such as deep neural networks.


翻译:代码分配计算已成为在大型数据集上进行梯度下降以减缓分流器和其他缺陷的常见做法。 本文提出一种新的算法,将部分衍生物本身编码,并进一步优化代码,对衍生物编码进行损失压缩,通过最大限度地增加编码词中所含信息,同时最大限度地减少编码词中的信息。 这种编码理论应用的效用是最佳化研究中观察到的以下事实的几何结果:噪音是可容忍的,有时甚至有用,在基于梯度的学习算法中进行,因为它有助于避免过度装配和本地迷你。 这与目前关于分布式编码计算的许多常规工作形成对照,后者的重点是从工人那里收回所有数据。 另一项贡献是,由于编码可以迭代解,编码理论的低重量性梯度更新是允许的;即工人的任务可以立即更新到更大的梯度。 方向衍生物始终是方向矢量的线性功能; 因此,我们的框架是健全的,因为它可以将线性编码技术应用到一般机器的深部学习框架。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
72+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
60+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
164+阅读 · 2020年3月18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
【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
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23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 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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 · 2014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 · 2013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
1+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 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月8日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月5日
VIP会员
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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23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 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
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 · 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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员