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Comparative Analysis of Lightweight Deep Learning Models for Memory-Constrained Devices

Created by
  • Haebom

作者

Tasnim Shahriar

概要

本論文は、リソース制約環境(低メモリデバイスなど)での展開に適した軽量深層学習モデルの包括的な評価を提供します。 MobileNetV3 Small、ResNet18、SqueezeNet、EfficientNetV2-S、ShuffleNetV2の5つの最先端のアーキテクチャを、CIFAR-10、CIFAR-100、Tiny ImageNetの3つの異なるデータセットでベンチマークします。分類精度、推論時間、浮動小数点演算(FLOPs)、モデルサイズの4つの主要なパフォーマンス指標を使用してモデルを評価し、事前トレーニング済みモデルと最初から学習したモデルを比較して、ハイパーパラメータチューニング、データ拡張、学習パラダイムの影響を調べます。遷移学習は、特にTiny ImageNetなどの複雑なデータセットでモデルの精度と計算効率を大幅に向上させることがわかりました。 EfficientNetV2は一貫して最高の精度を達成し、MobileNetV3は精度と効率の間で最高のバランスを提供し、SqueezeNetは推論速度と圧縮性に優れています。この研究は、精度と効率の間の重要なトレードオフを強調し、計算リソースが制限された実際のアプリケーションに軽量モデルを展開するための実行可能な洞察を提供します。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
遷移学習は、特に複雑なデータセットの軽量モデルの精度と効率を向上させます。
EfficientNetV2は高い精度を提供し、MobileNetV3は精度と効率のバランスを、SqueezeNetは迅速な推論速度と小さなサイズを提供します。
限られたリソース環境での軽量モデル展開のための実行可能なガイダンスを提供する。
エッジコンピューティングとモバイルプラットフォームのための深層学習システムの最適化に貢献します。
Limitations:
評価に使用されるデータセットの数と種類は限られている可能性があります。
より多様なハイパーパラメータの組み合わせと学習戦略の探索が必要かもしれません。
実際のアプリケーション環境でのパフォーマンス評価が不足する可能性があります。
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