深度学习模型压缩

Posted 2022-10-03

模型压缩

对于复杂问题建模时，深度学习模型在容纳更多参数的情况下，效果一般更好，但是模型占内存大，预测时间长的，往往限制其在小型或普通配制的硬件上使用。一般使用模型压缩方法给模型减肥，主要方法总结如下。

模型剪枝

移除对结果作用很小的参数权重，如接近0的参数。具体如去掉某些卷积核，或者卷积核中的某些权重，还有对通通道的减枝，对层的减枝，对注意力头的减枝等。
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模型量化

减少存储权重所需的比特数，比如将 float32 降到 int8，基于KMeans的量化方案等等（将训练好的所有参数分成几簇，然后把权重转换成簇索引）。

参数共享

通过共享参数，达到减少网络参数的目的。一个不熟悉的词可由常用词定义，或者用普通单词的嵌入的稀疏组合；又如ALBERT可跨层共享所有参数。

低秩分解

低秩分解的方法运用了矩阵分解和矩阵乘法的结合律。把较大的卷积核分解为两个级联的行卷积核和列卷积核。比如：将一个3×3的卷积层，替换为一个3×1的卷积层加上一个1×3的卷积核。

知识蒸馏

将 teacher 的能力蒸馏到 student上，最近看了一些论文总结如下：

• 第一次提出知识蒸馏
  外链：​​​论文阅读_神经网络知识蒸馏_DK​​
• 第一次将知识蒸馏用于自然语言处理
  外链：​​​论文阅读_BERT知识蒸馏​​
• 针对Transformer结构使用知识蒸馏
  外链：​​​论文阅读_模型蒸馏_TinyBERT​​
• 另一篇基于Transformer结构的优化，更易用
  外链：​​​论文阅读_知识蒸馏_MobileBERT​​
• 结合元学习和知识蒸馏
  外链：​​​论文阅读_知识蒸馏_Meta-KD​​
• 包含蒸馏源码的工具包
  外链：​​​EasyNLP​​

参考

​​一文详解文本深度学习模型的压缩​​