Despite their tremendous successes, convolutional neural networks (CNNs) incur high computational/storage costs and are vulnerable to adversarial perturbations. Recent works on robust model compression address these challenges by combining model compression techniques with adversarial training. But these methods are unable to improve throughput (frames-per-second) on real-life hardware while simultaneously preserving robustness to adversarial perturbations. To overcome this problem, we propose the method of Generalized Depthwise-Separable (GDWS) convolution -- an efficient, universal, post-training approximation of a standard 2D convolution. GDWS dramatically improves the throughput of a standard pre-trained network on real-life hardware while preserving its robustness. Lastly, GDWS is scalable to large problem sizes since it operates on pre-trained models and doesn't require any additional training. We establish the optimality of GDWS as a 2D convolution approximator and present exact algorithms for constructing optimal GDWS convolutions under complexity and error constraints. We demonstrate the effectiveness of GDWS via extensive experiments on CIFAR-10, SVHN, and ImageNet datasets. Our code can be found at https://github.com/hsndbk4/GDWS.


翻译:尽管取得了巨大成功,但革命性神经网络(CNNs)的计算/存储成本很高,而且容易受到对抗性干扰。最近关于强力模型压缩的工程将模型压缩技术与对抗性培训相结合,从而应对这些挑战。但是,这些方法无法改善现实硬件的吞吐量(每秒框架),同时保持对对抗性扰动的强力。为了克服这一问题,我们建议采用通用深度-可分离性(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)系统(GDWS)在保持其强力的同时,通过大量测试来大幅改进实际硬件的预培训网络的吞吐量。最后,GDWSSSWSSS(SH)系统(AS)在CIFAR/DSDSDDDS(SADS)10, SHN(SDSDGDS)中, SADSDSDS(SADGDSDSDDDSDS/10) 和ADSDSDSDSDSDS(S(S)系统(SADS)系统(SADS)系统(S)系统(S)系统(SADS)系统(SADGDS)系统(SADDDDDDS)系统(SADDDDDDDSDSDSDSDSDSDDDS)系统(SADS/10)。

0
下载
关闭预览

相关内容

Google-EfficientNet v2来了!更快,更小,更强!
专知会员服务
18+阅读 · 2021年4月4日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
48+阅读 · 2020年7月4日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
31+阅读 · 2020年4月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7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
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
8+阅读 · 2020年10月9日
Adversarial Reprogramming of Neural Networks
Arxiv
3+阅读 · 2018年6月28日
Arxiv
10+阅读 · 2018年3月23日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7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
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员