Recent researches in artificial intelligence have proposed versatile convolutional neural networks (CNN) with different structures and substantially improved the accuracy of various intelligent applications. Nevertheless, the CNN inference imposes heavy computation overhead on mobile devices, but uploading the large volume of raw data to the cloud causes significant network latency. Motivated by the spatial independence of convolution operation, we propose pipeline cooperation (PICO) framework to accelerate CNN inference using multiple diverse mobile devices in this paper. PICO divides the CNN and mobile devices into several stages and combines them into an inference pipeline. PICO faces three main challenges: (1) Parallelizing the convolution operation introduces redundant calculation. (2) The partition is greatly complicated since the structures of many CNNs are directed acyclic graphs (DAG). (3) The mobile devices own diverse computing resources. In response to these issues, a two-step optimization is proposed based on deep analysis. We first orchestrate the DAG into sequential pieces, then divides these pieces and devices into stages. The optimization goal is to minimize the redundant calculation during partition and maximize the throughput. In our experiment with $2 \sim 8$ RaspberryPi devices, the throughput can be improved by $1.8 \sim 6.8 \times$ under different CPU frequencies.


翻译:最近对人工智能的研究提出了具有不同结构的多功能进化神经网络(CNN),并大大提高了各种智能应用的准确性。然而,CNN的推论在移动设备上设置了沉重的计算间接费用,但将大量原始数据上传到云层造成显著的网络悬浮。受进化操作空间独立性的驱动,我们提出了管道合作框架,以利用本文中多种不同移动设备加速CNN的推论。PICO将CNN和移动装置分为几个阶段,并把它们合并成一条推断管道。PICO面临三大挑战:(1) 将演进操作平行化,引入多余的计算。(2) 由于许多CNN的结构被定向为循环图(DAG),这种分割非常复杂。(3) 移动装置拥有多种计算资源。为了应对这些问题,我们提出了基于深入分析的两步优化方案。我们首先将DAGAG分为一系列,然后将这些件和移动装置分为几个阶段。优化目标是在分区期间尽量减少多余的计算,并最大限度地增加过量。(2) 由于许多CNNNS的结构结构结构结构是循环图(DAR8/PARIPI)下的2美元,通过不同频率可以改进的CARIPRAS。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
70+阅读 · 2020年8月2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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10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
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29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 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
0+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 · 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 · 2012年12月31日
3D Deep Learning on Medical Images: A Review
Arxiv
12+阅读 · 2020年4月1日
Arxiv
108+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14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
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29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 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
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
0+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 · 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 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员