DeepSchool — Ускорение нейросетей [Александр Гончаренко, Артур Панюков, Илья Ревин]

Bot

Администратор
Команда форума
23 Янв 2020
142,281
503
113
Блок 1. База – 8 лекций
Научитесь ускорять инференс за счёт изменения архитектуры сети. Проведёте нейросеть через прунинг, квантизацию и дистилляцию. А ещё познакомитесь с ускорением сетей на популярных x86 CPU и GPU
1. Distillation
Метод для улучшения точности нейронной сети. При комбинации с другими методами — для ее ускорения
Темы лекции:

  • Дистилляция и DarkKnowledge
  • Функции потерь для дистилляции: MSE / KLD / MAE
  • Дистилляция для ускорения моделей
  • Дистилляция в классических CV-задачах: classification, detection, identification
На практике:
Научитесь дистиллировать сеть для сегментации людей
2. Pruning
Метод для сокращения вычислительных операций за счет выброса лишних нейронов
Темы лекции:

  • Критерии прунинга: L1 / L2 / taylor
  • Структурированный и неструктурированный прунинг
  • Фундаментальные свойства нейронной сети и lottery ticket hypothesis
На практике:
Научитесь прунить нейронную сеть с фреймворком для структурированного прунинга torch-pruning
3. Low-Precision computing
Квантование нужно для представления нейронной сети через тип данных, меньший исходного. С его помощью она сможет использоваться на устройстве с малыми вычислительными ресурсами

Темы лекции:

  • 8-ми битное квантование
  • Quantization aware training как способ улучшения качества нейронной сети
  • Нестандартные типы данных: fp16 / fp8 / bfloat16
На практике:
Научитесь пользоваться фреймворком квантования torch.quantization/qnnpack
  • Post-Train quantization как способ заквантовать сетку без головной боли
  • Cовременные методы квантования: HAWQ и HAWQ-v2
4. NAS
Метод для оптимального подбора архитектуры сети под конкретные задачи
Темы лекции:
  • Дифференцируемый и недифференцируемый NAS
  • DARTs как основа всех методов для дифф прунинга
  • Суперсети и подархитектуры, их связь с прунингом
  • Способы обучения суперсетей
  • Zero-shot NAS
5. Эффективные архитектуры
Эффективные архитектуры нейронных сетей для решения самых разных задач
Темы лекции:
  • Общие эффективные ахитектуры: MobileOne, FastVit
  • Эффективные архитектуры для детекции, или жизнь без Yolo
  • Сегментация PIDNet и DDR-Net
  • Эффективный speech2text
6. Инференс на процессоре
Инференс на процессоре для ускорения нейронной сети
Темы лекции:
  • Базовое устройство процессора
  • x86 vs ARM: особенности инференса
На практике:
Научитесь пользоваться фреймворком для квантования OpenVINO
7. Инференс на графическом ускорителе. Part 1
Инференс на графическом ускорителе нейронной сети
Темы лекции:

  • Особенности работы GPU
  • Принцип работы TensorRT
  • Понятие CudaGraph
На практике:
Научитесь применять квантование на TRT
8. Инференс на графическом ускорителе. Part 2
Инференс на графическом ускорителе нейронной сети
Темы лекции:

  • Cuda Event: как работают профилировщики на его основе
  • Cuda Event: как померить latency отдельных операций на конкретном примере
На практике:
Научитесь применять квантование на TRT
  • Профайлинг в торче
  • TensorRT: как посмотреть оптимизированный граф
  • TensorRT [advanced]: как запретить оптимизировать отдельные операции
Блок 2. LLM – 2 лекции
Познакомитесь с методами ускорения, специфичными для больших языковых моделей
1. Основы ускорения LLM
Основные рабочие лошадки для ускорения LLM'ок
Темы лекции:
  • MemoryBound вычисления, или как сделать attention быстрее
  • Особенности квантования LLM
  • Современные методы и механизмы квантования: QuIP, QuIP#, AQLM
  • Sparse-перемножение матриц и принцип работы SparseGPT
На практике:
Изучите и сравните современные библиотеки для локального инфренса LLM
2. Специфичные методы ускорения LLM
Дополнительные механизмы ускорения с обзором небольших и крупных языковых моделей
Темы лекции:

  • Conditional Inference
  • Speculative decoding
  • Small Large Language Models
На практике:
Ускорите LLM с помощью этих методов
  • Современные opensource-фреймворки для ускорения: vLLM, TensorRT-LLM, GGML

Блок 3. Device – 3 лекции
Научитесь запускать нейронные сети на Android, iOS и микрокомпьютерах
1. CPU. Part 2: ARM + Android
Создание простого приложения на мобильном устройстве с использованием нейросетей и её запуск на конкретном девайсе
Темы лекции:

  • Особенности ОС Android
  • Что такое делегаты и какими они бывают
  • NN-API как основной делегат для запуска
  • Квантование TFLite
На практике:
Сравните ускорения разных нейронных сетей на мобильном телефоне
2. CPU. Part 3: ARM + iOS
То же самое, но на iPhone с его фреймворками для запуска
Темы лекции:

  • Устройство iOS
  • Фреймворк CoreML
  • Низкоуровневые фреймворки: Metal, BNNS, Accelerate
На практике:
Создадите свое приложение с ускоренной нейронной сетью
Микроконтроллеры
3. Одноплатники и их особенности для нейросетей
Темы лекции:

  • Устройство и ключевые особенности
  • Производители микрокомпьютеров
  • Проблемные слои
На практике:
Запустите нейронную сеть на RKNN-фреймворке для rock chip
  • Использование фреймворка MNN
  • Квантование в iOS
  • Общий workflow