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news 2025/12/17 4:07:45

静态网站有什么用,济南百搜科技,wordpress需要付费才能看某些页面,服务器域名查询目录 1 写在前面 2 模型分析 3 遇到问题 4 探索实验一 4.1 第一部分 4.2 第二部分 Error 1 Error 2 4.3 实验结果 ①参数量与计算量 ②模型大小 ③推理时延 5 探索实验二 5.1 LR Branch 5.2 HR Branch 5.2.1 初步分析 5.2.2 第一部分 enc2x 5.2.3 第二部分 en…目录 1 写在前面 2 模型分析 3 遇到问题 4 探索实验一 4.1 第一部分 4.2 第二部分 Error 1 Error 2 4.3 实验结果 ①参数量与计算量 ②模型大小 ③推理时延 5 探索实验二 5.1 LR Branch 5.2 HR Branch 5.2.1 初步分析 5.2.2 第一部分 enc2x 5.2.3 第二部分 enc4x 5.2.4 第三部分 hr4x 5.2.5 第四部分 hr2x 5.2.6 第五部分 5.3 f_branch 6 总结与思考 1 写在前面在前面两篇文章《对MODNet 主干网络 MobileNetV2的剪枝探索》《对 MODNet 其他模块的剪枝探索》中笔者已成功对 MobileNet V2 进行剪枝并嵌入至 MODNet其余部分也采用键值对赋值的方式成功完成了替换得到了 MODNet 剪枝版本一代我们简称为“V1”。V1代在推理测试中发现模型大小、参数量的确减小了一半但推理时延从 240ms -- 192ms 尽管降低了20%但下降力度还不够大既然来到了模型压缩领域那我们就应当尽可能“压榨”深度模型再一次观察 MODNet 剪枝前、后的变化情况可以发现FLOPs在剪枝后仅减小了原来的 1/5 考虑到相对参数量计算复杂度 FLOPs 对推理速度的影响更大因此接下来对 MODNet 中 FLOPs 占比较高的层进行剪枝。 2 模型分析从目前情况来看下面两部分的 FLOPs 占比较高 3 遇到问题分析问题网络需要的输入通道为16但目前只获得了8个通道于是通过调试确定了权重矩阵的位置进行修改32 -- 16. 但这里一直存在着一个疑问input 是如何来的按照往常的想法上一层的输出作为下一层的输入但这里由于正好是两个模块的交界点因此无法满足这样的条件。所以接下来需要找到 input 来源。这也正是后续剪枝的基础通过 debug 可知index57 的 input 源自 enc2x如下接下来寻找 enc2x 的来源。 MODNet 定义处通过 LR Branch 得到来到 LR Branch 定义处发现是源自 backbone 的forward debug 得 enc2x shape [1,16,256,256]正是 backbone 中 feature1 的输出那么在对 backbone 剪枝过后feature1 的 output 变为 [1,8,256,256]故 enc2x 的输入也就变为了该 tensor。也就是说对 backbone 的某些 channel 裁剪后hr branch 中的 channel 也就必须调整辩证法的一大特性就是联系既然如此如何调整方式包括直接修改权重 channel、裁剪 output channel。但由于这里 input 在 backbone 裁剪后已经确定因此直接修改权重的 channel也就有了先前将 enc_channels 中的16----8。目前关于 input 的源头已确定也就明确了对 backbone 的剪枝会决定 hr branch 中的输入因此对 hr branch 中网络层的剪枝也就分为 input 以及weight 1针对 input 部分方法直接裁剪 backbone 中对应的部分存在的问题需要顾及其内部的倍数关系以及 channel 为8的倍数倒置残差块 2针对 weight 部分方法直接修改enc_channels 存在的问题考虑output与下一层输入的匹配情况 4 探索实验一 ✨开展思路修改结构-----匹配结构-----模型剪枝-----参数嵌入------模型推理 4.1 第一部分关系lr_branch input channel ------ Linear -------- backbone.feature.18 1280 方法按照剪枝的稀疏情况直接修改网络满足网络层与层之间相互匹配的同时降低FLOPs。然后利用 NNI 对子模块中的相关层进行剪枝。首先将 backbone last layer 1280 -- 640但遇到了一个问题先前也遇到过为了满足上下网络层的关系匹配又恢复到了1280。由于相关层 FLOPs 较高因此直接修改关联层 channels 为640。 MODNet 模型剪枝前、后的情况为参数量3.36 M -- 1.87 M 计算量15315.94 M -- 14502.68 M 我们发现params 大幅下降但 FLOPs 变化不大 4.2 第二部分由于对 input 不能直接裁剪因此对 weight output channel 进行裁剪。在观察 hr branch 时联想到了先前 MobileNet V2 部分的 interverted_residual 在原先结构中是递增状态因此这里遵循先前的规则调换位置。 Error 1 由于先前已经明确了hr branch每一层的input因此定位到相应部修改即可。 wrapper24 -- 16 结果是计算量仅仅只是有了轻微的减少趋势参数量 1.88 M 计算量14480.74 M 观察 hr branch 的 weight output channel与预定义的 channels 有关方法直接修改channels32 -- 24 Error 2 修改计算量相比先前的轻微减少有了明显的改进目前达到了 8976.64 M减小了一半至此我们将该模型作为 MODNet 剪枝版本二代简称V2。 4.3 实验结果整体改动情况 backbone中的last channel、wrapper、interverted_residualMODNet hr_channelsHR Branch中的conv_hr4x ①参数量与计算量情况一原模型情况二对 backbone 剪枝后的模型情况三修改 backbone 最后一层 channel 以及 hr branch 中的 weight channel后的模型情况一情况二情况三参数量6.45 M3.36 M1.76 M计算量18117.07 M15315.94 M8976.64 M ②模型大小模型模型大小原模型25641 KV113256 KV27213 K ③推理时延序号原模型V1V210.850.670.5420.880.670.5630.840.650.54 5 探索实验二由于 backbone 通道的剪枝会决定 HR branch因此调整思路先将 backbone 中的倒置残差块恢复到原先的情况。 5.1 LR Branch backbone 部分修剪 last channel 1280 -- 640。 se_block、conv_lr16x其余排除。 config 加入 Linear将 se_block 以及 lrx 作为整体与 backbone 剪枝。变化如下读取 pth并修改结构验证是否可以成功加载加载失败原因是涉及到了 Conv 中的 BN 层如下解决方案修改 IBNorm 定义即可。于是成功加载且完成 lr_branch 的模拟推理如下接下来将 lr_branch 的参数嵌入到 MODNet但在打印键时发现缺少了 running mean尽管与inference 无关但与 retrain 有关。换句话说虽然可以成功嵌入但对后续重训练精度的恢复有影响再次打印 lr_branch 参数发现该键是存在的但由于 model.named_parameters() 并没有获取到因此这里采用 model.state_dict() 的方式重新嵌入。打印方式如下 for name, params in model.state_dict().items(): print(name) 总共有751个键值对注意 backbone 和 lr 中的 backbone参数一致 5.2 HR Branch 5.2.1 初步分析将 HR Branch 划分为 5 个部分分析3、4、5 部分 channel 有着明显的上、下层衔接关系而1、2部分从channel上看不出联系因此接下来将对该 model 的5个部分分别处理进而合并成 new branch。 5.2.2 第一部分 enc2x 利用 sequential 连接剪枝: 无法绝对匹配剪枝失败源代码定义如下所以无法合并考虑分层剪枝但又存在两个问题无法对权重的input channel修改16、35下一层的input channel35无法匹配解决方案手动剪枝明确目标 ✨开展思路获取第57层先使用 0.25 稀疏度剪枝然后执行剪枝脚本将 input channel16 -- 8参数保存注意参数名 MODNet 内一致获取58层同上操作同上利用 sequential 连接 tohr 与 conv 按照结构内的参数名将 tohr 与 conv 参数连接形成一个 ordereddict 格式将参数嵌入结构形成第一个part 剪枝后的参数名虽然和结构中相差了 hr且一一对应但填入结构仍然出现了参数初始化的情况。如下 strictfalse 因此这里采用键值替换进行修改。结构不变修改参数中的键名但这样的键名不利于下面的合并。于是笔者重新构建字典修改键名代码如下 tohr_enc2x_ckpt OrderedDict([(k.replace(k, hr_branch.tohr_enc2x. k), v) for k, v in tohr_enc2x.state_dict().items()]) 后来想想这一参数填入结构并修改参数名和剪枝过后的是一致的验证代码与结果如下 for key in pruned_tohr_enc2x.keys():if tohr_enc2x_ckpt[key].equal(pruned_tohr_enc2x[key]):print(Match) 因此这一操作意义不大。因为初心是为了与参数嵌入时命名一致但实际上因为这一操作导致的中间过程较为繁琐。此外剪枝过后的 pruned_tohr_enc2x 已经达到了目标状态即shape[24,8,1,1] 所以第一部分两个 layer 没有连接的必要 5.2.3 第二部分 enc4x 调整思路NNI 剪枝自定义通道剪枝键名替换参数嵌入剪枝前剪枝后因此这一部分成功嵌入 5.2.4 第三部分 hr4x 首先channel 83 并不合理与模型定义时产生了冲突因此先前仅仅是为了满足模型结构做的微调。通过剪枝除了layer 1 的weight channel其他都可以实现。如何将 weight 从241611的尺寸裁剪为24811 ✨开展思路获取该层的参数打印shape测试计算每一个输入通道的权重和并排序将较小的8个通道去除创建去除后的tensor进行参数替换于是LeNet 它又来了笔者很喜欢在 LeNet 上做一些测试。核心思想编号 -- 排序 -- 去除通道 -- 重新编号 -- 参数替换注意事项①bias由 output channel 决定②网络层类型为 OrderedDict() 测试将输入 weight 由[6,3,3,3] ----- [4,3,3,3] 局限性缺少稀疏度分析单一层剪枝针对 hr_branch 的第一个 layer channel16----8成功剪枝针对第三部分 channel 99 -------83成功剪枝然后修改键名与 MODNet 匹配嵌入成功。 5.2.5 第四部分 hr2x 剪枝前剪枝后因此这一部分成功嵌入 5.2.6 第五部分剪枝前剪枝后同样这一部分成功嵌入 5.3 f_branch 剪枝前剪枝后同时也完成了模型嵌入但遇到了下列问题问题一保存的 hr branch 参数 bias 都为0、1影响到了再训练的精度问题二剪枝脚本仅仅针对 Conv 的 weight 以及 bias尚未对包含于 Conv 块中的 BN 层进行处理有待改进。修改针对input channelBN层不被影响因此直接添加如 dict 即可。问题三剪枝脚本执行后返回的网络层的名字没有和原先的匹配这里有待处理。修改按照MODNet中的layer name修改利用键值进行替换 OrderedDict([(k.replace(k, hr_branch.tohr_enc2x. k), v) for k, v in model.state_dict().items()]) 6 总结与思考通过再一次分析 MODNet 网络结构笔者发现 V1 代的剪枝版本在计算量上处理得不够好于是本文从计算量的角度分析对 MODNet 网络结构中计算量占比较大的部分重新进行剪枝处理并进行参数替换。实验结果表明剪枝后的模型相比原模型降低了一半的计算量推理时延也有了明显的改进然而模型精度并不好因此关于模型剪枝后retrain精度较低的问题笔者做了下列思考 1从剪枝本身考虑相同情况下大 sparse 导致更多的特征提取层无法提取到必要的特征破坏了核心结构固定整体剪枝比例存在漏洞导致有些模块去除了重要程度较高的通道缺少 BN 层中的 running mean 、var 影响了再训练时的精度恢复解决方案 ①采用少量剪枝----微调----少量剪枝------微调的策略 ②不再采用固定整体比例剪枝而是对特定的模块具体问题具体分析 2从再训练考虑由于参数的初始化以及算法的随机性导致单一的训练无法得到较理想的效果如何准确设置超参训练得到原模型的超参组合与剪枝后重训练的超参一样吗关于 learning rate剪枝后模型减小参数减少寻找最优解时的步长应当减小。反之可能错过最优解。是否可以设置动态参数随着 epoch 的增加而变化

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