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模型剪枝方法

模型剪枝是一種用於減少神經網路複雜度並提高其效率的技術,它主要分為非結構化剪枝和結構化剪枝兩種類型。以下是詳細介紹:

非結構化剪枝。這種剪枝方法涉及修剪權重矩陣中的單個權重值,將不重要的連線設定為0,這種方法粒度較細,但不會影響模型的並行結構。

結構化剪枝。這種方法涉及修剪一組規則的權重,例如整個卷積核或通道,其粒度相對較大,可能會影響模型的並行結構。

在結構化剪枝中,還可以進一步區分不同的剪枝策略,例如串列剪枝和並行剪枝。串列剪枝是指在一個層的輸出直接作為另一個層的輸入的情況下,確定一個層中哪些神經元或通道可以被剪枝,從而確定另一個層中相應的神經元或通道也應該被剪枝。並行剪枝則更為複雜,涉及到多個層之間的相互作用,需要保證剪枝後的模型結構仍然保持有效性。

在確定哪些權重或通道應該被剪枝時,通常的做法是在指定範圍內用某種方式表示權重(如濾波器、通道),並將其進行排序,將小於某一閾值的元素置為0,然後將值為0的權重剪枝掉。此外,還可以使用L1正則化約束BN層的參數,使其接近於0,從而促進剪枝。

細粒度剪枝(fine-grained)是指對連線或神經元進行剪枝,其粒度最小,類似於dropout的操作,而向量剪枝(vector-level)和卷積核剪枝(kernel-level)則分別對應於對卷積核內部或整個卷積核的剪枝。

總的來說,模型剪枝的過程通常包括訓練模型、修剪模型、以及微調修剪後的模型。修剪可以在訓練期間進行(即修剪感知訓練),也可以在訓練後進行。此外,還有一些工具包(如NNI)可以幫助實現自動化和高效的模型剪枝。