分类目录归档:人工智能

结构化剪枝


结构化剪枝也是模型剪枝技术中的一种,和非结构化剪枝相对应,以下是关于它的具体介绍:

定义

结构化剪枝是一种在神经网络模型压缩中,以特定结构为单位对模型进行剪枝的方法。它不是像非结构化剪枝那样针对单个参数进行操作,而是对模型中的具有一定结构的组件,如卷积核、通道、神经元等进行整体删除或调整,从而在减少模型复杂度的同时,尽量保持模型的性能。

实现方式

  • 卷积核剪枝:在卷积神经网络中,卷积核是提取特征的关键组件。卷积核剪枝就是根据一定的标准,直接删除整个卷积核。例如,可以计算每个卷积核的重要性得分,这个得分可以基于卷积核的参数幅度、对特征提取的贡献等因素来确定。然后,将得分低于某个阈值的卷积核...

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非结构化剪枝


非结构化剪枝是模型压缩和优化领域中的一种重要技术,以下是关于它的详细介绍:

定义

非结构化剪枝是一种对神经网络模型进行剪枝的方法,它不依赖于特定的结构或模式,而是直接对模型中的参数进行操作。通过去除神经网络中对模型性能影响较小的连接或参数,以达到减少模型存储需求、降低计算量和提高推理速度等目的,同时尽量保持模型的准确性。

实现方式

  • 基于幅度的剪枝:这是一种最常见的非结构化剪枝方法。其核心思想是根据参数的绝对值大小来决定是否剪枝。通常会设定一个阈值,将绝对值小于该阈值的参数直接设置为零。例如,在一个卷积神经网络中,对于卷积层的权重参数,会遍历每个参数,若其绝对值小于给定阈值,如0.01,...

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神经架构搜索


神经架构搜索(Neural Architecture Search,NAS)是一种用于自动化搜索神经网络架构的技术,以下从其背景、方法、应用场景等方面进行详细介绍:

背景

随着深度学习在图像识别、语音识别、自然语言处理等诸多领域取得巨大成功,神经网络的架构设计变得越来越重要。传统的神经网络架构设计主要依赖于人工经验,需要大量的专业知识和时间成本。NAS旨在通过自动化的方式搜索出最优的神经网络架构,减少人工设计的工作量,提高模型的性能和效率。

方法

  • 搜索空间:定义了所有可能的神经网络架构的集合,包括网络的层数、每层的神经元数量、连接方式、激活函数等。例如,在图像识别中,搜索空间可能包含不...

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模型压缩技术


模型压缩技术是一系列旨在减小深度学习模型体积、降低计算/存储开销、提升推理效率的技术,同时尽可能保持模型性能(如准确率)。这些技术对于在资源受限的设备(如手机、嵌入式设备)上部署模型至关重要,尤其在自然语言处理(NLP)、计算机视觉(CV)等领域广泛应用。以下是主要技术及其原理:


1. 量化(Quantization)

  • 原理:将高精度浮点数(如32位浮点)转换为低精度数值(如8位整数),减少模型存储和计算开销。
  • 类型
  • 静态量化:离线校准量化参数。
  • 动态量化:运行时动态调整量化范围。
  • 量化感知训练(QAT):在训练中模拟量化误差,提升压缩后模型性能。
  • 优点:简单高效,硬件支持广泛(如...

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知识蒸馏-V2


知识蒸馏(Knowledge Distillation)是一种在深度学习领域中广泛应用的技术,旨在将复杂模型(教师模型)的知识传递给简单模型(学生模型),以提高学生模型的性能同时降低其复杂度。以下是对知识蒸馏的详细介绍:

一、知识蒸馏的背景和意义

随着深度学习的发展,深度神经网络在许多任务中取得了巨大的成功。然而,这些复杂的模型通常需要大量的计算资源和存储空间,难以在资源受限的设备上部署,如智能手机、嵌入式传感器节点等。知识蒸馏应运而生,为解决这一问题提供了一种有效的途径。通过知识蒸馏,可以将大型教师模型的知识迁移到小型学生模型中,使得学生模型在保持较小规模的同时,能够获得接近甚至超越大...

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收敛理论


收敛理论是数学分析的核心内容之一,涉及多个分支,涵盖数列、函数、级数、泛函空间、概率论及数值分析等领域。以下是其核心要点和分类:


1. 数列收敛

  • 定义:数列 ({a_n}) 收敛于极限 (L),当且仅当对任意 (\varepsilon > 0),存在 (N) 使得当 (n > N) 时,(|a_n - L| < \varepsilon)。
  • 柯西准则:数列收敛当且仅当它是柯西序列(即任意两项的差随下标增大而任意小)。
  • 实数完备性:实数空间中,柯西序列必收敛,这是分析学的基础。

2. 函数收敛

  • 点态收敛:对每个 (x),函数序列 ({f_n(x)}) 收敛到 (f...

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前向传播算法


前向传播算法是神经网络中用于计算输出和进行预测的重要算法,以下是其相关介绍:

定义

前向传播算法是指从输入层开始,将输入数据依次通过神经网络的每一层,经过神经元的激活函数处理后,将信息传递到下一层,直到输出层得到最终的输出结果的过程。在这个过程中,数据只沿着一个方向流动,即从输入层到输出层,不涉及反向的信息传递。

计算过程

  • 输入层到隐藏层
    • 假设输入层有(n)个神经元,输入数据为(x = (x_1, x_2,..., x_n)),隐藏层有(m)个神经元。连接输入层和隐藏层的权重矩阵为(W^{(1)}),其维度为(m\times n),偏置向量为(b^{(1)}),维度为(m\times ...

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BERT-语言模型


BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)是一种基于Transformer架构的预训练语言模型,通过双向上下文建模在多项NLP任务中取得突破性进展。以下是对BERT架构的详细解析:


1. 核心架构

BERT基于Transformer编码器堆叠而成,主要特点包括: - 双向性:通过自注意力机制同时捕捉上下文信息。 - 多层堆叠:Base版(12层)和Large版(24层)分别包含不同规模的参数。 - 多头注意力:Base版12个头,Large版16个头,增强模型对不同语义子空间的关注能力。


2. 输入表示

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BERT架构-V0-视频文字


BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)是Google于2018年提出的预训练语言模型,通过双向上下文建模显著提升了自然语言处理任务的性能。以下是对BERT架构的详细解析:


1. 核心架构

BERT基于Transformer的编码器(Encoder)构建,核心是多层自注意力机制(Self-Attention)和前馈神经网络(Feed-Forward Network)的堆叠。

1.1 Transformer编码器层

  • 自注意力机制(Self-Attention)
    每个词通过Query、Key、Valu...

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贝叶斯原理概述-V0


贝叶斯原理概述

贝叶斯原理(Bayes' Theorem)是概率论与统计学中一个核心理论,由18世纪英国数学家托马斯·贝叶斯提出。它以动态更新认知的哲学为基础,通过整合先验知识与新证据,实现对事件概率的迭代优化。贝叶斯方法在机器学习、医学诊断、金融预测等领域广泛应用,成为现代数据分析的重要工具。


贝叶斯定理的数学表达

贝叶斯定理的数学形式简洁而深刻:

[ P(A|B) = \frac{P(B|A) \cdot P(A)}{P(B)} ]

其中: - ( P(A|B) ) 是后验概率(Posterior Probability),即在观察到事件B后,事件A发生的概率; - ( P(B|A...

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