17 天前

NASI:初始化阶段的无标签与无数据神经架构搜索

Yao Shu, Shaofeng Cai, Zhongxiang Dai, Beng Chin Ooi, Bryan Kian Hsiang Low
NASI:初始化阶段的无标签与无数据神经架构搜索
摘要

近年来,神经架构搜索(Neural Architecture Search, NAS)引起了广泛关注。为提升NAS的搜索效率与有效性——即降低搜索成本并提升所选架构的泛化性能——研究者们提出了多种算法。然而,这些算法的搜索效率受到搜索过程中必须进行模型训练的严重制约。为克服这一瓶颈,本文提出一种新型NAS算法——初始化阶段神经架构搜索(NAS at Initialization, NASI),该方法利用神经正切核(Neural Tangent Kernel, NTK)在模型初始化阶段即可表征候选架构的收敛性能,从而实现完全无需训练即可完成搜索,显著提升了搜索效率。除显著提高搜索效率外,NASI在CIFAR-10/100和ImageNet等多个数据集上均展现出具有竞争力的搜索效果。此外,在一定温和条件下,NASI被证明具有对标签和数据的无关性(label- and data-agnostic),从而保障了由NASI所选择的架构在不同数据集之间的良好可迁移性。