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MemFLoRA:用于边缘端 CNN 适配的 Memory-Floor LoRA

MemFLoRA: Memory-Floor LoRA for CNN Adaptation at the Edge

· 7天前

精选理由

面向边缘设备的CNN适配大幅降低训练激活内存,助力低资源场景高效在线学习。

AI 摘要

当模型部署后遇到特定于用户、传感器或环境的变化时,设备端学习是必需的。尽管参数高效微调(PEFT)方法,尤其是低秩适配(LoRA)变体,能够实现边缘端的高效适配,但对于 CNN 适配而言,限制性资源通常并非可训练参数的数量,而是必须保留到反向传播阶段的激活状态。本文提出 Memory-Floor LoRA(MemFLoRA),这是一种基于“内存优先”设计原则构建的低秩 CNN 适配器,而不是直接应用面向 Transformer 的 LoRA。该方法不只是减少可训练权重,而是定义了激活内存下限准则:可训练的反向计算不得依赖完整宽度的层输入。由此得到的适配器冻结下投影,训练与尺度匹配的上投影,并结合评估模式下的骨干网络归一化与激活最小化的反向传播规则,将保存的状态减少至低秩分支。在三个 Human Activity Recognition(HAR)数据集和两个 CNN 骨干网络上,针对受试者、身体位置和传感器放置位置变化进行评估,结果表明,与完整微调相比,MemFLoRA 将保存的激活内存减少了 98.5%–98.7%,将峰值训练状态内存减少了 94.9%–97.3%,同时达到或超过 CNN PEFT 基线方法的性能。

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