As deep neural networks (DNNs) become deeper, the training time increases. In this perspective, multi-GPU parallel computing has become a key tool in accelerating the training of DNNs. In this paper, we introduce a novel methodology to construct a parallel neural network that can utilize multiple GPUs simultaneously from a given DNN. We observe that layers of DNN can be interpreted as the time step of a time-dependent problem and can be parallelized by emulating a parallel-in-time algorithm called parareal. The parareal algorithm consists of fine structures which can be implemented in parallel and a coarse structure which gives suitable approximations to the fine structures. By emulating it, the layers of DNN are torn to form a parallel structure which is connected using a suitable coarse network. We report accelerated and accuracy-preserved results of the proposed methodology applied to VGG-16 and ResNet-1001 on several datasets.


翻译:随着深神经网络(DNN)的深度加深,培训时间会增加。从这个角度看,多GPU平行计算已成为加速DNN培训的关键工具。在本文中,我们引入了一种新的方法来建造平行神经网络,可以同时利用特定DNN的多个GPU。我们观察到,DNN的层层可以被解释为一个时间依赖问题的时间步骤,并可以通过模拟一个称为假的平行时间算法来平行。 模拟算法包括一些精细结构,可以平行实施,而粗略结构可以使精细结构具有适当的近似值。通过模拟,DNNN将形成一个平行结构,利用一个合适的粗糙网络连接。我们报告几个数据集对VGG-16和ResNet-1001应用的拟议方法的加速和准确性结果。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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