The deployment constraints in practical applications necessitate the pruning of large-scale deep learning models, i.e., promoting their weight sparsity. As illustrated by the Lottery Ticket Hypothesis (LTH), pruning also has the potential of improving their generalization ability. At the core of LTH, iterative magnitude pruning (IMP) is the predominant pruning method to successfully find 'winning tickets'. Yet, the computation cost of IMP grows prohibitively as the targeted pruning ratio increases. To reduce the computation overhead, various efficient 'one-shot' pruning methods have been developed, but these schemes are usually unable to find winning tickets as good as IMP. This raises the question of how to close the gap between pruning accuracy and pruning efficiency? To tackle it, we pursue the algorithmic advancement of model pruning. Specifically, we formulate the pruning problem from a fresh and novel viewpoint, bi-level optimization (BLO). We show that the BLO interpretation provides a technically-grounded optimization base for an efficient implementation of the pruning-retraining learning paradigm used in IMP. We also show that the proposed bi-level optimization-oriented pruning method (termed BiP) is a special class of BLO problems with a bi-linear problem structure. By leveraging such bi-linearity, we theoretically show that BiP can be solved as easily as first-order optimization, thus inheriting the computation efficiency. Through extensive experiments on both structured and unstructured pruning with 5 model architectures and 4 data sets, we demonstrate that BiP can find better winning tickets than IMP in most cases, and is computationally as efficient as the one-shot pruning schemes, demonstrating 2-7 times speedup over IMP for the same level of model accuracy and sparsity.


翻译:实际应用中的部署限制要求大规模深层次学习模型的修补, 即, 提升它们的重量宽度 。 正如Lottery Ticket pypothesis (LTH) 所显示的, 修补也有可能提高它们的概括能力。 在LTH 的核心, 迭代规模的修补( IMP) 是成功找到“ 得票” 的主要修补方法 。 然而, IMP 的计算成本随着目标的修补比率的提高而增长到令人望而却步。 为了降低计算管理管理, 已经开发了各种高效的“ 一手” 修补方法, 但这些计划通常无法找到像IMP那样好的优胜票。 这就提出了如何缩小修补准确性和裁剪剪裁效率之间的差距的问题 。 为了解决这个问题, 我们从新的和新颖的模型、 双级的优化(BLOO) 中, 我们的BLO解释提供了一个技术上的优化基础, 用于高效运行的ILO- 直径直线的精度的精度, 在IMP 的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度上, 在IMP 的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度上, 我们展示的机的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的机度的机度的计算方法上展示了一个的精度的机度, 我们的精度的精度的精度的精度的精度的精度的计算方法展示了一种细的精度的精度, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
【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
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 · 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
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
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 · 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11月17日
Arxiv
11+阅读 · 2021年3月25日
Arxiv
37+阅读 · 2021年2月10日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
【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
相关基金
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 · 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
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
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 · 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