33.深度学习模型优化加速方法-2
2023-01-29 本文已影响0人
大勇任卷舒
33.1 TensorRT如何优化重构模型
| 条件 | 方法 |
|---|---|
| 若训练的网络模型包含TensorRT支持的操作 | 1、对于Caffe与TensorFlow训练的模型，若包含的操作都是TensorRT支持的，则可以直接由TensorRT优化重构 |
| 2、对于MXnet, PyTorch或其他框架训练的模型，若包含的操作都是TensorRT支持的，可以采用TensorRT API重建网络结构，并间接优化重构； | |
| 若训练的网络模型包含TensorRT不支持的操作 | 1、TensorFlow模型可通过tf.contrib.tensorrt转换，其中不支持的操作会保留为TensorFlow计算节点； |
| 2、不支持的操作可通过Plugin API实现自定义并添加进TensorRT计算图； | |
| 3、将深度网络划分为两个部分，一部分包含的操作都是TensorRT支持的，可以转换为TensorRT计算图。另一部则采用其他框架实现，如MXnet或PyTorch； |
33.2 TensorRT加速效果如何
- 以下是在TitanX (Pascal)平台上，TensorRT对大型分类网络的优化加速效果：
| Network | Precision | Framework/GPU:TitanXP | Avg.Time(Batch=8,unit:ms) | Top1 Val.Acc.(ImageNet-1k) |
|---|---|---|---|---|
| Resnet50 | fp32 | TensorFlow | 24.1 | 0.7374 |
| Resnet50 | fp32 | MXnet | 15.7 | 0.7374 |
| Resnet50 | fp32 | TRT4.0.1 | 12.1 | 0.7374 |
| Resnet50 | int8 | TRT4.0.1 | 6 | 0.7226 |
| Resnet101 | fp32 | TensorFlow | 36.7 | 0.7612 |
| Resnet101 | fp32 | MXnet | 25.8 | 0.7612 |
| Resnet101 | fp32 | TRT4.0.1 | 19.3 | 0.7612 |
| Resnet101 | int8 | TRT4.0.1 | 9 | 0.7574 |
33.3 影响神经网络速度的4个因素
- FLOPs(FLOPs就是网络执行了多少multiply-adds操作)；
- MAC(内存访问成本)；
- 并行度(如果网络并行度高，速度明显提升)；
- 计算平台(GPU，ARM)
33.4 压缩和加速方法如何选择
１）对于在线计算内存存储有限的应用场景或设备，可以选择参数共享和参数剪枝方法，特别是二值量化权值和激活、结构化剪枝．其他方法虽然能够有效的压缩模型中的权值参数，但无法减小计算中隐藏的内存大小（如特征图）．
２）如果在应用中用到的紧性模型需要利用预训练模型，那么参数剪枝、参数共享以及低秩分解将成为首要考虑的方法．相反地，若不需要借助预训练模型，则可以考虑紧性滤波设计及知识蒸馏方法．
３）若需要一次性端对端训练得到压缩与加速后模型，可以利用基于紧性滤波设计的深度神经网络压缩与加速方法．
４）一般情况下，参数剪枝，特别是非结构化剪枝，能大大压缩模型大小，且不容易丢失分类精度．对于需要稳定的模型分类的应用，非结构化剪枝成为首要选择．
５）若采用的数据集较小时，可以考虑知识蒸馏方法．对于小样本的数据集，学生网络能够很好地迁移教师模型的知识，提高学生网络的判别性．
６）主流的５个深度神经网络压缩与加速算法相互之间是正交的，可以结合不同技术进行进一步的压缩与加速．如：
- 结合了参数剪枝和参数共享
- 结合了参数剪枝和低秩分解
- 此外对于特定的应用场景，如目标检测，可以对卷积层和全连接层使用不同的压缩与加速技术分别处理
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