关于激活函数在CNN中对计算时间的影响

目前我在阅读以下论文:“SqueezeNet: AlexNet级别的准确率,参数减少50倍,模型大小<0.5 MB”。

在该论文的4.2.3节(激活函数层),有如下陈述:

激活函数的影响几乎完全局限于训练阶段,对推理过程中的计算需求影响不大。

我对激活函数的影响理解如下:激活函数(如ReLU等)在卷积操作处理后应用于特征图的每个单元。我认为此时在训练模式和推理模式中的处理是相同的。为什么可以说它对训练有很大影响,而对推理影响不大呢?

能有人解释一下吗?


回答:

我认为此时在训练模式和推理模式中的处理是相同的。

你说的没错,激活函数的处理时间是相同的。但在训练时间测试时间之间仍然存在很大差异:

  • 训练时间涉及在多个轮次中进行前向传递,每个轮次通常包括整个训练数据集。即使是小数据集,如MNIST(包含60000张训练图像),这也意味着数万次的调用。确切的运行时影响取决于许多因素,例如GPU允许大量并行计算。但无论如何,这比测试时的调用次数大几个数量级,通常在测试时只处理一个批次,且只处理一次。

  • 除此之外,你不应该忘记反向传递,在反向传递中,激活函数的导数也需要在同样数量的轮次中应用。对于某些激活函数,导数的计算可能显著更加昂贵,例如elurelu相比(elu有需要更新的可学习参数)。

最后,你可能会忽略推理时5%的减速,因为神经网络的推理速度已经非常快了。但你可能会关心额外几分钟到几小时的训练时间,特别是如果你需要对多个模型进行交叉验证或超参数调优时。

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