1. 模型轻量化方法
模型轻量化的关键在于在保持性能的前提下,减少模型的参数量和计算需求,以便于在移动设备和嵌入式系统中高效运行。本文总结了多种常见的模型轻量化方法:
- 剪枝(Pruning): 简化网络结构,移除冗余连接,分为后剪枝(模型训练后进行)和训练时剪枝(模型训练过程中)。通过微调调整剪枝后的性能,以达到性能与大小的最佳平衡。
- 量化(Quantization): 通过降低权重表示精度,如将32位浮点数量化为8位定点数,减少存储空间和计算需求。伪量化和定点化是两种量化策略,前者在推理时还原为高精度,后者在推理时保持低精度。
- 参数/权值共享(Parameter Sharing): CNN中的权值共享,如ALBert的参数共享,可大幅减小参数量,对模型大小压缩效果显著但对计算加速作用有限。
- 低秩分解/张量分解: 通过矩阵分解减少参数量,提升计算效率,如通过MN矩阵分解为MK+KN。
- 知识蒸馏(Knowledge Distillation): 大模型知识迁移到小模型,通过蒸馏训练减小模型大小和计算量。
- 高效网络设计: 如MobileNet的深度可分离卷积、ShuffleNet的群组概念和Adapter等,通过结构优化减小模型。
- 其他技术:如正则化、激活函数选择、特征金字塔结构等,以及1x1卷积核、全局平均池化等,都是轻量化模型的有效手段。
Yolov5通过综合运用这些方法,实现了模型在不同场景下的高效部署,提升了性能和运行效率。