Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Sign up for free
Menu
Search
Features
All features
Private URLs
Password Protection
Custom URLS
Scheduled publishing
Remove Branding
Restrict embedding
Deck Collections
Notes
Features
All features
Private URLs
Password Protection
Custom URLS
Scheduled publishing
Remove Branding
Restrict embedding
Deck Collections
Notes
Explore
Featured decks
Featured speakers
Programming
Technology
Storyboards
Explore
Featured decks
Featured speakers
Programming
Technology
Storyboards
Pricing
Search
Sign in
Sign up for free
ニューラルネットの1bit化 / 1bit-neural-network
Search
shun74
July 13, 2022
Programming
1.1k
0
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
ニューラルネットの1bit化 / 1bit-neural-network
Explanation of what is 1bit neural network .
shun74
July 13, 2022
More Decks by shun74
See All by shun74
深度推定モデルの自己教師あり学習/self-supervised-depth
shun74
0
550
GPUでステレオマッチング / Stereo-matching with GPU
shun74
0
1.2k
卒業研究の進め方 / How to preceed with the research
shun74
1
620
Barcode Recognition / pharmacode-decoder
shun74
0
1.1k
Vision Transformer講座 / Vision Transformer Presentation
shun74
1
800
Defocus Map Estimation From a Single Image Based on Two-Parameter Defocus Model / two-parameter-defocus-model
shun74
0
430
理解してほしいVision Transformer / plz-understand-ViT
shun74
0
830
Other Decks in Programming
See All in Programming
大喜利で理解するLLM as a Judge / Understanding LLM-as-a-Judge through Ogiri
rockname
0
150
AGENTS.md Is Not Enough:Build Skills, Don't Download Them
lx_t
0
120
『寄り添うラジオ』をAIで作る 体験価値から逆算した、会話しないUXと品質設計
theoriatec2024
3
180
Kiroで創り、AgentCoreで繋ぐ!AWSで実践する「AI-DLC」から「AIエージェント統合」までの最新地図
licux
4
700
LL言語やWebフレームワークのPostgreSQL対応 〜DBの機能がユーザーに届くまで〜
kentaroutakeda
1
150
TiDB Cloudのカスタムコントローラーによるオートスケール対応
takaidohigasi
0
130
個人開発基盤をまるごとCloudflareに引っ越して爆速で総合的体験を向上させた話
tinykitten
0
200
海上で動くGoサーバー: goroutineとchannelでさばく航行データストリーム
atsuki_seo
0
730
SREの越境 / SRE Collaboration
y0hgi
2
250
AI Agent時代のリアーキテクチャ戦略と実践
hokaccha
9
4.8k
Go × SIMDで高速化するベクトル検索 ~ルーフラインモデルでSIMDが効く境界を探れ! ~
po3rin
1
2k
iOSDC2026登壇資料.pdf
riofujimon
0
170
Featured
See All Featured
Discover your Explorer Soul
emna__ayadi
2
1.3k
Leveraging Curiosity to Care for An Aging Population
cassininazir
1
500
Become a Pro
speakerdeck
PRO
31
6.3k
Agile that works and the tools we love
rasmusluckow
331
22k
The B2B funnel & how to create a winning content strategy
katarinadahlin
PRO
1
530
Optimising Largest Contentful Paint
csswizardry
37
4k
The Anti-SEO Checklist Checklist. Pubcon Cyber Week
ryanjones
0
250
Connecting the Dots Between Site Speed, User Experience & Your Business [WebExpo 2025]
tammyeverts
11
1k
Navigating Algorithm Shifts & AI Overviews - #SMXNext
aleyda
1
1.6k
What’s in a name? Adding method to the madness
productmarketing
PRO
24
4.2k
How To Stay Up To Date on Web Technology
chriscoyier
790
250k
Ecommerce SEO: The Keys for Success Now & Beyond - #SERPConf2024
aleyda
1
2.2k
Transcript
ニューラルネットの1bit化 B4 shun sato
本日のお話 • ニューラルネットとは • ニューラルネットの1bit化 • 1bit化のメリット • FPGAによる爆速化
ニューラルネットとは • 人間のシナプス結合を模倣 • 掛け算足し算をたくさんやる • 出力と答えの誤差を微分して学習 ニューラルネット内の数値表現 • 入力
:float32, int32, uint8… • 重み :float32 • バイアス :float32 • 出力・答え :float32, int32, uint8… シナプス結合 ニューラルネット(多層パーセプトロン)
ニューラルネットの1bit化 内部の表現をいろいろと1bit化する 式: ⇢⇢⇢ 1bit化 重み・活性化関数・正則化などが1bit化可能 ※ここでいう1bitとは{-1, 1}のことです
1bit化のメリット • メモリ大幅削減! float32 ⇢ 1bitでメモリ消費が1/32になる • 計算の単純化 ⇢ 高速化・省電力
• FPGAによる爆速化 (次のスライド) 1bitの掛け算はXNORと同じ ⇢ ALUを使わなくても計算可能 足し算もbit countで高速に処理
FPGAによる爆速化 FPGA = Field Programmable Gate Array (その場で書き換え可能な集積論理回路) ⇠こういうやつ 高位合成でプログラムするのが一般的
HDLでもプログラム可能 LUT(Look up table)を使った高速な計算が可能 浮動小数点演算 :速くて40クロックぐらい LUT+FFによる演算 :数クロック LUTで数値を取り出してFFに入力
FPGAの実験 ⇠ FPGAのみの実験結果 ネットワークの大きさはSFC<LFC<CNVの順番 手元でSFCをGPUで動かしたら9500FPSぐらいだった 1bit+FPGAにすれば約1000倍速(1200万FPS)になる? LUTは回路の面積も小さいので省電力
デメリットもあるよね? • 普通に1bit化すると大幅な精度低下 • ニューラルネットの1bit化について様々な研究が存在 • Binary Connect:BC (CVPR 2015)
https://arxiv.org/abs/1511.00363 NNの重みを1bit化した初のモデル • Binarized Neural Network:BNN (NIPS 2016) https://arxiv.org/abs/1602.02830 BCの活性化関数を1bit化 計算のボトルネックになるBatchNormalizationをシフト演算化 • XNOR-Net (CVPR 2016) https://arxiv.org/abs/1603.05279 BNNの演算に係数をつけて大規模データセットにも対応 畳み込みブロックの順序を変えて精度を向上
参考文献 • ニューラルネット https://sinhrks.hatenablog.com/entry/2014/11/30/192940 • 1bit化とハードウェア https://www.slideshare.net/kentotajiri/ss-77136469 • 演算のクロック数 http://rakasaka.fc2web.com/delphi/numop.html
• FPGAの大手企業 Xilinx https://xilinx.com/