面向移动设备的图像分类任务功耗优化研究

来源 :西北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hymzID
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,深度学习在图像识别领域迅猛发展,针对不同应用需求的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)层出不穷。随着移动系统性能的迅速提升,移动用户期望更低响应延迟的图像识别应用。而由于网络状态的不稳定性及网络带宽的限制,简单的将CNN模型部署在云端的计算模式无法保证移动用户体验期望,同时,受限于移动端有限的资源,移动设备也无法满足CNN模型对计算、存储及电量资源的需求。因此,亟须设计一种新的计算模式,使得基于卷积神经网络模型的图像分类任务能够满足用户对快速响应、低能耗及高准确率的期望。本文从CNN模型的能效和分类特点出发,对CNN模型在移动端的部署及图像分类任务的调度进行研究,主要工作如下:1.针对不稳定的网络状态环境导致深度学习模型推理延迟过高的问题,本文面向智能移动终端本地执行图像分类任务的场景,结合不同卷积神经网络模型的分类特点,提出了自适应CNN模型选择策略。该策略首先分析不同模型对图像的分类结果,输入贪心算法构建基于能效的图像分类模型序列,然后将预分类算法进行排列组合形成多种备选分类方案,最后为序列中的每个图像分类模型构建与之对应的预分类模型,并选择性能最优的预分类方案。该策略为不同的图像选择最适合的图像分类模型,实验结果表明,相比于单独使用Inception_v4,本文提出的自适应模型选择策略推理时间降低15.8%,能耗降低71%,准确率提升7.6%。2.针对在移动端本地执行图像分类任务的延迟高、能耗高问题,结合边缘计算的架构,提出基于边缘服务器的图像识别任务调度策略。首先根据图像在不同卷积神经网络模型和不同设备上的推理时间及能耗,分别在移动端和边缘服务器端部署了轻量级的模型和高准确率的模型。然后根据图像特征对图像识别任务进行调度。该策略将更适合应用于轻量级模型的简单图像分配给本地部署的模型执行推理,将更适合应用于高性能模型的复杂图像分配给边缘服务器端部署的模型执行推理。实验结果显示,相比于在智能移动端本地执行图像分类任务,基于边缘服务器的图像识别任务调度策略的分类准确率提升3.1%,推理时间降低91.6%,能耗降低了92.5%。
其他文献
清代同治朝官员们在是否修建铁路问题讨论中提出四个拒绝修建铁路的主要理由:一是怀疑洋人"包藏祸心,觊觎商利";二是修铁路导致"险阻尽失,威胁主权";三是修铁路"妨碍生计,引起内乱";
摩擦和粘附现象在日生活中很常见。通常,人们可通过改善表面性能来解决某些实际的问题。比如手机、平板等设备的防滑性能就尤为重要,防滑性能不好可能会导致不必要的经济损失
介绍了药用石斛的生物学特性、分布及药用价值。通过分析石斛种质资源的利用现状,对其改良途径提出了几点建议:建立石斛种质资源基因库;进行花粉保藏和培养研究;制定合理的杂
翻译体现出两种语言文化的交互过程,目前我国的大学英语翻译教学过程中对于母语的负迁移现象重视不够,学生受母语影响严重,同时也没有跨文化意识,对其翻译训练造成了重要影响
钢丝绳电动葫芦起升齿轮箱是钢丝绳电动葫芦及其起升机构的核心承载部件,承担着起升和下降吊钩组及其上载荷的功能,必须确保其在使用寿命期内安全、可靠地工作。因其在钢丝绳
<正>中方代表团名单:马莹卫琳李竞前李胜利张胜利张建设薛廷伍王士伟娄思齐2017年9月5日至9日,第七届中国-新西兰奶业对话会在新西兰惠灵顿召开,于康震副部长出席对话会开幕
目的:探讨行经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)中的充填骨材料聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、自固化磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)与含有人骨形态发生蛋白-2(ecombinant human bone morphogenetic protein-2,rh BMP-2)的磷
随着当代城市建设的不断发展,老旧城区中遗留的结构简陋、环境恶劣、采光通风困难的简易房屋和棚厦房屋已经严重影响了我国居民生活水平的提高,也为城市发展出了不小的难题。
“汽车时代”的到来,国内自驾车旅游蓬勃发展,市场主体规模呈现爆发式增长。然而,自驾车旅游服务的缺位与错配问题日渐明显,旅游服务的供给无法满足逐渐增长和升级的旅游者需
<正>1病例介绍患者女,38岁。因发现双足跟部肿物16年,疼痛伴活动受限2年入院。检查:双跟腱处可触及大小约9cm×3cm×1cm肿物,边界清,质韧、可随跟腱屈伸活动,无压痛,肿物表面