港科大、清华与旷视提出基于元学习的自动化神经网络通道剪枝网络
本文将对ICCV2019会议论文《MetaPruning:Meta Learning for Automatic Neural Network Channel Pruning》进行解读,这篇论文在神经网络压缩领域的通道剪枝方面有所创新。
作者基于元学习(meta learning)方法,首先训练了一个PruningNet网络,可为给定目标网络的任何裁剪结构生成权重系数,然后采用进化过程通过不同约束条件来搜索性能好的剪枝网络,并且由于权重由PruningNet生成,不需要在搜索过程中进行任何微调。
通道剪枝是一种有效的神经网络压缩/加速方法,在业界已广泛使用剪枝方法包括三个阶段:训练大型的超参数化网络,修剪不太重要的权重或通道,微调或重新训练修剪的网络。其中,第二阶段是关键,实现逐层的迭代修剪和快速微调或权重重构,以保持精度。
MetaPruning有两个阶段:(1)训练一个PruningNet:在每次迭代过程中,随机地生成网络编码向量(即每层中的信道数),剪枝网络也相应地构建。PruningNet将上述网络编码向量作为输入,来生成剪枝网络的权重。(2)搜索最佳剪枝网络:通过改变网络编码向量来构造许多剪枝网络,并利用PruningNet预测的权重对验证集的优劣进行了评估,搜索时无需微调或重新训练。
MetaPruning具有如下优点:与传统剪枝方法相比,MetaPruning无需人工调超参数,并可直接给定优化指标。与其他AutoML方法相比,MetaPruning能方便搜索到所需结构,而无需手动调整强化学习超参数。采用元学习修剪类似于ResNet结构的“快捷通道”(shortcuts)。
实验表明,MetaPruning在MobileNet V1、MobileNet V2和ResNet-50上均表现出色,明显优于统一基准和其他传统修剪方法。与AutoML剪枝方法相比,MetaPruning在MobileNet V1、MobileNet V2分别有0.1%、0.4%的提升,甚至FLOPs更低。此外,MetaPruning摆脱了手动调整强化学习超参数的麻烦。
总结:作者介绍了用于通道剪枝的MetaPruning,它具有以下优点:1)与统一剪枝基准以及其他的通道剪枝方法(包括传统的和最新的AutoML)相比,其具有更好的性能;2)可以针对不同的约束条件灵活优化,而无需引入额外的超参数;3)可以有效处理类似ResNet的结构;4)整个过程非常高效。