Atlas’ta ara

Keşfetmeye buradan başla

AI Radar/Araştırma analizi

Piyango bileti hipotezi: ağın içindeki küçük ağ

Eğitilmiş bir ağın ağırlıklarının büyük bölümü silinebilir. Peki aynı küçük yapıyı baştan eğitebilir miyiz? Piyango bileti hipotezi cevabı, başlangıç değerlerinde arar.

ÖN BİLGİ

Bu yazıyı rahat izlemek için şunlara önce bakmış olman iyi olur:

01Çoğu ağırlığı silebiliyoruz; ama baştan eğitemiyoruz#

Eğitimi bitmiş bir ağdaki ağırlıkların büyük bölümü budanabilir: en küçük büyüklükteki ağırlıkları silmek, çoğu zaman doğruluğu çok az bozar. Frankle ve Carbin’in belirttiği gibi, budama parametre sayısını %90’ın üzerinde azaltabiliyor; ama elde edilen seyrek yapıyı sıfırdan eğitmek genellikle zordur: baştan kurulan küçük ağ, aynı doğruluğa ulaşmakta çoğu zaman zorlanır. (küçültme yazısına bak)

Bu çelişki bir soruyu doğurur: eğer küçük yapı yeterliyse, büyük ağa neden ihtiyaç duyuyoruz?

02Hipotez: kazanan bilet#

Piyango bileti hipotezi: yoğun ve rastgele başlatılmış bir ağ, kendi başına eğitildiğinde orijinal ağa yakın test başarısına benzer sayıda yineleme içinde ulaşabilen alt ağlar içerir. Bunlara “kazanan biletler” denir; çünkü kazanan, başlatma piyangosunu kazanmış gibidir: başlangıç ağırlıkları, o yapıyı özellikle eğitilebilir kılar. Frankle ve Carbin, ICLR 2019 ↗

Biletleri bulmak için kullanılan yöntem (yinelemeli büyüklük budaması) kabaca şudur:

  1. Ağı rastgele başlat ve başlangıç değerlerini sakla.
  2. Ağı eğit.
  3. En küçük büyüklükteki ağırlıkların belirli bir yüzdesini buda.
  4. Kalan ağırlıkları saklanmış ilk başlangıç değerlerine geri döndür.
  5. 2–4’ü gerekirse tekrarla.

Makalenin vurguladığı nokta, 4. adımdır: aynı seyrek yapıyı yeni bir rastgele başlatmayla eğitmek aynı sonucu vermez; yapıyla özgün başlangıç değerleri birlikte işe yarar. Yazarlar, MNIST ve CIFAR-10 üzerindeki tam bağlı ve evrişimli mimarilerde, orijinal boyutun %10–20’sinden daha küçük kazanan biletler buldular; bu boyutun üstünde biletler orijinalden daha hızlı öğrendi ve daha yüksek test başarısına ulaştı.

03Hangi koşulda, ne kadar geçerli?#

Orijinal sonuçlar küçük ağlar ve küçük görsel veri kümeleri içindir. Frankle ve arkadaşlarının devam çalışması, daha derin ağlarda yöntemin başlangıç noktasında budama yapıldığında başarısız olduğunu gösterdi; ancak budamayı eğitimin çok erken bir anına (yaklaşık %0,1–%7’sine) geri sararak yapınca, ResNet-50’de ImageNet için %80 seyreklikte, orijinal doğruluğu yakalayan alt ağlar bulundu. Stabilizing the Lottery Ticket Hypothesis ↗

OkumaDurum
“Her ağda kazanan bilet vardır”Hipotez bir olasılıktır; makaleler belirli mimari ve kurulumlarda gözlem bildirir
“Başlangıç değerleri önemli değil”Orijinal makalede tam tersi: aynı yapı yeniden başlatılınca aynı başarıyı vermedi
“Bu, eğitimi büyük ölçüde hızlandırır”Bileti bulmak için önce büyük ağı eğitmek gerekir; seyrek bir ağın gerçek hız kazancı, donanımın seyrekliği kullanabilmesine de bağlıdır
“Derin ağlarda aynı yöntem çalışır”Başlangıçta budamak yetmedi; eğitimin erken anına geri sarma gerekti

Büyük bir ağı küçültmenin bir başka yolu, veriyi dağıtmaktır: eğitim verisi hiçbir zaman tek bir yere toplanmadan model nasıl eğitilir? Federe öğrenme

KENDİNİ SINA

Bu yazıyı bitirdiğinde:

  • Piyango bileti hipotezini ve bileti bulma yöntemini anlatabilirsin.
  • Derin ağlarda neden erken geri sarmanın gerektiğini söyleyebilirsin.

Cümlelerden birini kendi sözlerinle anlatamıyorsan, ilgili bölüme dön ve demoyu yeniden dene.

İlerleme yalnızca bu tarayıcıda saklanır.
BAĞLANTILI KAVRAMLAR

Bir fikri diğerine bağla.

Rotanı gör: sıradaki adım ne? Bütün dersler