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Accelerating Local AI on Consumer GPUs: A Hardware-Aware Dynamic Strategy for YOLOv10s

Created by
  • Haebom

저자

Mahmudul Islam Masum, Miad Islam, Arif I. Sarwat

개요

본 논문은 소비자급 하드웨어에서 객체 검출기의 벤치마크 성능과 실제 실행 가능성 간의 격차를 해소하는 데 초점을 맞추고 있습니다. YOLOv10s와 같은 모델은 실시간 속도를 제공하지만, 이러한 성능 지표는 일반적으로 고성능 데스크톱급 GPU에서 달성됩니다. RTX 4060 GPU와 같은 자원 제약 시스템에서는 계산 속도가 아닌 시스템 수준 병목 현상이 성능 저하의 주요 원인임을 밝히고, 이를 해결하기 위해 모델 구조 변경 없이 적용 가능한 Two-Pass Adaptive Inference 알고리즘을 제시합니다. 이 알고리즘은 빠른 저해상도 패스와 필요시 고해상도 패스를 활용하여 속도를 향상시키며, 5000개 이미지 COCO 데이터셋에서 PyTorch Early-Exit 기준 대비 1.85배의 속도 향상과 5.51%의 mAP 손실을 달성했습니다. 순수 모델 최적화보다는 하드웨어 인식 추론 전략을 통해 처리량을 극대화하는 실용적이고 재현 가능한 방법을 제시합니다.

시사점, 한계점

시사점:
소비자급 하드웨어에서의 실시간 객체 검출 성능 향상을 위한 실용적인 방법 제시.
모델 구조 변경 없이 적용 가능한 Two-Pass Adaptive Inference 알고리즘의 효과성 증명.
하드웨어 병목 현상을 고려한 하드웨어 인식 추론 전략의 중요성 강조.
Early-Exit 및 해상도 적응형 라우팅 전략의 비교 분석을 통한 최적 전략 선택 기준 제시.
한계점:
5000개 이미지의 COCO 데이터셋 사용으로 일반화 가능성에 대한 추가 검증 필요.
특정 GPU (RTX 4060)에 대한 결과이며, 다른 하드웨어 환경에서의 성능은 추가 연구 필요.
mAP 손실이 5.51%로, 일부 정확도 저하 발생. 더욱 향상된 정확도와 속도의 균형점 도출 필요.
알고리즘의 적용 범위가 객체 검출에 한정되어 다른 AI 모델에 대한 일반화 가능성 검토 필요.
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