深度学习模型压缩方法和框架

柔光的暖阳◎ 2022-03-31 07:30 549阅读 0赞

模型压缩的两种方法：

一、设计轻量级的模型（SqueezeNet，MobileNet，ShuffleNet等）：不需要压缩。

二、模型结构/内存优化：剪枝、权值量化等

二、模型结构/内存优化

目前的框架主要有：

**Deep** **Compression**、XNorNet、Distilling、PocketFlow腾讯、transform\_graph（tensorflow）

框架简介：

1、 Deep Compression

a)       权值减枝

b)      权值量化（基于权值聚类，连续分布的权值离散化）

c)       霍夫曼编码（减少平均编码长度大小）

论文地址：[http://arxiv.org/pdf/1510.00149v5.pdf][http_arxiv.org_pdf_1510.00149v5.pdf]

项目地址：[https://github.com/songhan/Deep-Compression-AlexNet][https_github.com_songhan_Deep-Compression-AlexNet]

评价：Deep Compression的主要设计是针对网络存储尺寸的压缩，但在前向时，如果将存储模型读入展开后，并没有带来更大的速度提升。因此Song H.等人专门针对压缩后的模型设计了一套基于FPGA的硬件前向加速框架EIE

2、 XNorNet

二值网络

3、 Distiler（intel AI Lab）

基于pytorch的模型压缩

其基本思想是通过一个性能好的大网络来教小网络学习，从而使得小网络能够具备跟大网络一样的性能，但蒸馏后的小网络参数规模远远小于原始大网络，从而达到压缩网络的目的。

论文地址：[https://arxiv.org/abs/1503.02531][https_arxiv.org_abs_1503.02531]  
项目地址：[https://github.com/NervanaSystems/distiller][https_github.com_NervanaSystems_distiller]

4、 golw（facebook）（编译深度学习模型）

项目地址：[https://github.com/openai/glow][https_github.com_openai_glow]

5、 PocketFlow（腾讯）

基于tensorflow的模型压缩

说明文档：[https://pocketflow.github.io/][https_pocketflow.github.io]

项目地址：[https://github.com/Tencent/PocketFlow][https_github.com_Tencent_PocketFlow]

PocketFlow包含许多模型压缩方法（通道减枝、权值稀疏化、权重量化、蒸馏、**超参数优化**）

暂不支持对象检测类型的模型压缩：[https://github.com/Tencent/PocketFlow/issues/44][https_github.com_Tencent_PocketFlow_issues_44]

6、transform\_graph

tensorflow自带的压缩工具，可以看下效果。看一些博客说是，可以减少网络大小，但是速度提升很少。

[https://github.com/tensorflow/tensorflow/tree/master/tensorflow/tools/graph\_transforms][https_github.com_tensorflow_tensorflow_tree_master_tensorflow_tools_graph_transforms]

[http_arxiv.org_pdf_1510.00149v5.pdf]: http://arxiv.org/pdf/1510.00149v5.pdf
[https_github.com_songhan_Deep-Compression-AlexNet]: https://github.com/songhan/Deep-Compression-AlexNet
[https_arxiv.org_abs_1503.02531]: https://arxiv.org/abs/1503.02531
[https_github.com_NervanaSystems_distiller]: https://github.com/NervanaSystems/distiller
[https_github.com_openai_glow]: https://github.com/openai/glow
[https_pocketflow.github.io]: https://pocketflow.github.io/
[https_github.com_Tencent_PocketFlow]: https://github.com/Tencent/PocketFlow
[https_github.com_Tencent_PocketFlow_issues_44]: https://github.com/Tencent/PocketFlow/issues/44
[https_github.com_tensorflow_tensorflow_tree_master_tensorflow_tools_graph_transforms]: https://github.com/tensorflow/tensorflow/tree/master/tensorflow/tools/graph_transforms