BC/NW 2025 № 1 (42):8.2
ИССЛЕДОВАНИЕ
МЕТОДОВ УСКОРЕНИЯ СВЁРТОЧНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ СУПЕР-РАЗРЕШЕНИЯ
Балашов СА.,
Орлов Д.А.
Нейронные сети прочно вошли в повседневную
практику обработки изображений. Одним из множества направлений обработки
изображений нейросетями является задача супер-разрешения.
Применение свёрточных нейронных сетей (CNN —
convolutional neural network) [1] позволяет качественно воссоздать изображение
высокого разрешения из оригинала низкого разрешения. Однако, такие операции
требуют значительных вычислительных ресурсов. Большинство реализаций алгоритмов
супер-разрешения не позволяют обрабатывать изображения в реальном времени,
поэтому актуальной является задача ускорения этих.
Цель работы заключается в исследовании методов
ускорения свёрточных нейтронных сетей (CNN) [1] и сравнительном анализе
производительности исходной и ускоренной моделей. В качестве базовой модели
была выбрана сеть ESPCN, предложенная Веньчжэ Ши [5].
Для ускорения работы CNN [1] и
обеспечения обработки изображений в реальном времени в данной работе будут
исследованы следующие методы: оптимизация архитектуры сети (применение
остаточных блоков, прунинг), квантование весов и активаций.
Сравнение будет проводится по нескольким
критериям: скорость работы CNN, пиковое соотношение сигналшум и визуальный
анализ.
Литература
1.
IBM. Convolutional Neural Networks [Электронный ресурс]:
https://www.ibm.com —
Электронные данные. Режим доступа: URL.: https://www.ibm.com/topics/convolutional-neural-networks, свободный. — Загл.
с экрана.
2.
Vadim Lebedev. ALGORITHMS FOR SPEEDING UP CONVOLUTIONAL NEURA NETWORKS [Электронный ресурс]:
https://www.skoltech.ru — Электронные данные. Режим доступа:
URL.: https://www.skoltech.ru/app/data/uploads/2018/10/Thesis-Final.pdf,
свободный. — Загл. с экрана.
3.
Christian Szegedy. Rethinking the Inception Architecture for Computer Vision /
Christian
Szegedy, Vincent Vanhoucke, Sergey Ioffe, Jonathon Shlens [Электронный ресурс]:
https://arxiv.org — Электронные данные. Режим доступа:
URL.: https://arxiv.org/pdf/1512.00567v1, свободный. — Загл. с экрана.
4.
Sergey Zagoruyko. Wide Residual Networks / Sergey Zagoruyko, Nikos Komodakis
[Электронный
ресурс]: https://arxiv.org — Электронные данные. Режим доступа:
URL.:
https://arxiv.org/pdf/1605.07146v1, свободный. — Загл. с экрана.
5.
Wenzhe Shi. Real-Time Single Image and Video Super-Resolution Using an
Efficient
Sub-Pixel
Convolutional Neural Network / Wenzhe Shi, Jose Caballero, Ferenc
Huszár,
Johannes
Totz, Andrew P. Aitken, Rob Bishop, Daniel Rueckert, Zehan Wang [Элек-
тронный
ресурс]: https://arxiv.org — Электронные данные. Режим доступа: URL.:
https://arxiv.org/abs/1609.05158,
свободный. — Загл. с экрана.


















