We study the factors affecting training time in multi-device deep learning systems. Given a specification of a convolutional neural network, our goal is to minimize the time to train this model on a cluster of commodity CPUs and GPUs. We first focus on the single-node setting and show that by using standard batching and data-parallel techniques, throughput can be improved by at least 5.5x over state-of-the-art systems on CPUs. This ensures an end-to-end training speed directly proportional to the throughput of a device regardless of its underlying hardware, allowing each node in the cluster to be treated as a black box. Our second contribution is a theoretical and empirical study of the tradeoffs affecting end-to-end training time in a multiple-device setting. We identify the degree of asynchronous parallelization as a key factor affecting both hardware and statistical efficiency. We see that asynchrony can be viewed as introducing a momentum term. Our results imply that tuning momentum is critical in asynchronous parallel configurations, and suggest that published results that have not been fully tuned might report suboptimal performance for some configurations. For our third contribution, we use our novel understanding of the interaction between system and optimization dynamics to provide an efficient hyperparameter optimizer. Our optimizer involves a predictive model for the total time to convergence and selects an allocation of resources to minimize that time. We demonstrate that the most popular distributed deep learning systems fall within our tradeoff space, but do not optimize within the space. By doing this optimization, our prototype runs 1.9x to 12x faster than the fastest state-of-the-art systems.


翻译:我们研究影响多设备深层学习系统中培训时间的因素。 根据进化神经网络的规格, 我们的目标是最大限度地减少在商品 CPU 和 GPU 组群中培训这一模型的时间。 我们首先侧重于单节设置, 并显示通过使用标准批量和数据平行技术, 可以通过对CPU上最新系统进行至少5. 5x 的同步平行改进。 这可以确保一个设备( 不论其内在硬件)的超速至终端培训速度, 使集中每个节点都被当作黑盒。 我们的第二个贡献是理论和经验性研究, 对影响端到端到端培训时间的折叠加进行折叠加。 我们发现, 通过使用标准批次同步和数据平行技术, 可以通过对最先进的系统进行至少5. 5x 来改进。 我们发现, 亚齐点可以被视为引入一个动态术语。 我们的结果意味着, 调动动力在同步配置中是关键, 使组合中的每个节点被作为黑盒处理。 我们的第三个公布的结果是, 对影响端对端到端到最优化的节点的节点的节流空间配置进行完全的节算。 我们的系统内部的节算, 我们的节算, 我们的节略的节算, 我们的节算的节算的节能系统中, 可能提供我们对节能的节能的节能的节算的节能的节能的节能的节能的节能的节能使用我们 我们的节制系统 运行的节能的节能的节能的节能的节制系统 运行中 。

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12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
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
spinningup.openai 强化学习资源完整
CreateAMind
6+阅读 · 2018年12月17日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Accelerated Methods for Deep Reinforcement Learning
Arxiv
6+阅读 · 2019年1月10日
Arxiv
7+阅读 · 2018年12月26日
Arxiv
6+阅读 · 2018年4月24日
VIP会员
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
spinningup.openai 强化学习资源完整
CreateAMind
6+阅读 · 2018年12月17日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2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