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·2025
A Study on Hardware-friendly Quantization for Object Detection Networks using Integer-only Arithmetic Operations
Yugwon Seo, Jin-Ku Kang, Yongwoo Kim
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
초록

최근 하드웨어 기술의 발전으로 딥러닝 기술이 컴퓨터 비전을 비롯한 다양한 분야에서 활발하게 활용되고 있다. 특히 컴퓨터 비전 분야에서는 높은 성능을 위해 CNN을 사용하는데, 더 많은 컨볼루션 계층을 구성할수록 성능이 향상된다. 그러나 많은 메모리와 연산 자원을 소모하기 때문에 임베디드 환경에서 적용하기 어렵다. 이를 해결하기 위한 방법 중 하나로 32비트 부동소수점 데이터를 더 낮은 비트의 정수 데이터로 변환하는 양자화 기법이 있다. 양자화 기법 중 스케일 인자를 2의 거듭제곱으로 나타내는 등의 방법을 적용하여 하드웨어 친화적으로 양자화를 진행하는 방법이 존재하는데, 이러한 방법은 양자화 인식 훈련을 진행하기 전 배치 정규화 계층 융합을 진행하기 때문에 재훈련 과정에서 배치 정규화 계층의 이점을 받을 수 없다. 본 논문에서는 배치 정규화 계층의 융합 방식을 변형하여, 양자화 인식 훈련 중에도 배치 정규화 계층의 장점을 유지할 수 있는 하드웨어 친화적인 양자화 인식 훈련 기법을 제안한다. 제안된 방법을 YOLOv7-tiny 객체 탐지 모델에 적용하여 성능을 검증한 결과, 기존 방법에 비해 mAP(0.5)에서 최대 1.5%p의 성능 향상을 확인하였다. 또한, 양자화 인식 훈련을 마친 모델을 정수 연산만을 사용하는 네트워크로 변환한 모델에서도 성능을 검증한 결과, mAP(0.5)에서 최대 2.5%p의 성능 향상을 보였다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
ArithmeticQuantization (signal processing)Computer scienceInteger (computer science)Object (grammar)Computer hardwareParallel computingAlgorithmMathematicsArtificial intelligence
타입
Article
IF / 인용수
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게재 연도
2025