Tensor decompositions, such as CANDECOMP/PARAFAC (CP), are widely used in a variety of applications, such as chemometrics, signal processing, and machine learning. A broadly used method for computing such decompositions relies on the Alternating Least Squares (ALS) algorithm. When the number of components is small, regardless of its implementation, ALS exhibits low arithmetic intensity, which severely hinders its performance and makes GPU offloading ineffective. We observe that, in practice, experts often have to compute multiple decompositions of the same tensor, each with a small number of components (typically fewer than 20), to ultimately find the best ones to use for the application at hand. In this paper, we illustrate how multiple decompositions of the same tensor can be fused together at the algorithmic level to increase the arithmetic intensity. Therefore, it becomes possible to make efficient use of GPUs for further speedups; at the same time the technique is compatible with many enhancements typically used in ALS, such as line search, extrapolation, and non-negativity constraints. We introduce the Concurrent ALS algorithm and library, which offers an interface to Matlab, and a mechanism to effectively deal with the issue that decompositions complete at different times. Experimental results on artificial and real datasets demonstrate a shorter time to completion due to increased arithmetic intensity.


翻译:CANDECOMP/PARAFAC(CP)等电离分解器在各种应用中广泛使用,如CANDECOMP/PARAFAC(CP),例如化学度计、信号处理和机器学习等。计算这种分解方法广泛使用,它依靠的是不同的最小方(ALS)算法。当部件数量很小时,不管其执行程度如何,ALS的算术强度都低,这严重妨碍其性能,使GPU卸载效率低下。我们注意到,实际上,专家往往必须计算同一个高方的多重分解器,每个方各有少量部件(通常少于20个),最终找到最佳的分解方法用于手头的应用程序。在本文中,我们说明如何在算法层面上将同一方的多重分解法结合在一起,以提高算术强度。因此,可以有效地使用GPUPS来进一步加快速度;与此同时,这种技术与ALS通常使用的许多分解器相兼容,例如线搜索、外推、非时间性积(通常少于20个),以便最终找到最佳的分解方法。我们可以将AALLS和数字实验室的分解为不同时间的分解结果。我们可以向不同的算。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
56+阅读 · 2021年4月12日
专知会员服务
41+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年7月29日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
48+阅读 · 2019年9月24日
已删除
inpluslab
8+阅读 · 2019年10月29日
基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真(四)
移动端机器学习资源合集
专知
8+阅读 · 2019年4月21日
TensorFlow 2.0新特性之Ragged Tensor
深度学习每日摘要
18+阅读 · 2019年4月5日
一步步教你轻松学主成分分析PCA降维算法
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
lightgbm algorithm case of kaggle(上)
R语言中文社区
8+阅读 · 2018年3月20日
Simple Recurrent Unit For Sentence Classification
哈工大SCIR
6+阅读 · 2017年11月29日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Rectangular Flows for Manifold Learning
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月29日
Efficient Transformer for Single Image Super-Resolution
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月28日
VIP会员
相关资讯
已删除
inpluslab
8+阅读 · 2019年10月29日
基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真(四)
移动端机器学习资源合集
专知
8+阅读 · 2019年4月21日
TensorFlow 2.0新特性之Ragged Tensor
深度学习每日摘要
18+阅读 · 2019年4月5日
一步步教你轻松学主成分分析PCA降维算法
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
lightgbm algorithm case of kaggle(上)
R语言中文社区
8+阅读 · 2018年3月20日
Simple Recurrent Unit For Sentence Classification
哈工大SCIR
6+阅读 · 2017年11月29日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员