Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Cross-Entropy Loss of Approximated Deep Neural Networks

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985807%3A_____%2F25%3A00638227" target="_blank" >RIV/67985807:_____/25:00638227 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1007/978-981-95-4367-0_31" target="_blank" >https://doi.org/10.1007/978-981-95-4367-0_31</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-981-95-4367-0_31" target="_blank" >10.1007/978-981-95-4367-0_31</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Cross-Entropy Loss of Approximated Deep Neural Networks

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Deep neural networks (DNNs), which underpin modern AI technologies, demand substantial computational resources, posing challenges for deployment on energy-constrained devices (e.g., battery-powered smartphones). A viable solution is to reduce the complexity of trained DNNs via approximate computing techniques, such as low-bit quantization or pruning, which significantly lower energy consumption with minimal impact on inference accuracy. In this paper, we adapt our AppMax method—originally developed for estimating regression error of approximated neural networks (NNs)—to upper-bound the cross-entropy loss between the output categorical probability distributions of a trained classification DNN with softmax (e.g., a convolutional NN) and its lowenergy approximation. Using the concept of shortcut weights and optimal linear interpolation of the exponential function, AppMax bounds this loss via linear programming over convex polytopes around test/training data points, constrained to regions where the same category is originally inferred with high probability. Preliminary MNIST experiments show that AppMax identifies inputs with maximum cross-entropy loss, some of which are misclassified by the approximated NN (with reduced weight bitwidth), even though its overall accuracy on the test data is preserved. This error bound can be used to evaluate different approximation strategies and identify those that best balance accuracy and energy efficiency.

  • Název v anglickém jazyce

    Cross-Entropy Loss of Approximated Deep Neural Networks

  • Popis výsledku anglicky

    Deep neural networks (DNNs), which underpin modern AI technologies, demand substantial computational resources, posing challenges for deployment on energy-constrained devices (e.g., battery-powered smartphones). A viable solution is to reduce the complexity of trained DNNs via approximate computing techniques, such as low-bit quantization or pruning, which significantly lower energy consumption with minimal impact on inference accuracy. In this paper, we adapt our AppMax method—originally developed for estimating regression error of approximated neural networks (NNs)—to upper-bound the cross-entropy loss between the output categorical probability distributions of a trained classification DNN with softmax (e.g., a convolutional NN) and its lowenergy approximation. Using the concept of shortcut weights and optimal linear interpolation of the exponential function, AppMax bounds this loss via linear programming over convex polytopes around test/training data points, constrained to regions where the same category is originally inferred with high probability. Preliminary MNIST experiments show that AppMax identifies inputs with maximum cross-entropy loss, some of which are misclassified by the approximated NN (with reduced weight bitwidth), even though its overall accuracy on the test data is preserved. This error bound can be used to evaluate different approximation strategies and identify those that best balance accuracy and energy efficiency.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA25-15490S" target="_blank" >GA25-15490S: LEDNeCo: Nízkoenergetické hluboké neurovýpočty</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název statě ve sborníku

    Neural Information Processing. ICONIP 2025 Proceedings, Part I

  • ISBN

    978-981-95-4366-3

  • ISSN

    0302-9743

  • e-ISSN

  • Počet stran výsledku

    16

  • Strana od-do

    460-475

  • Název nakladatele

    Springer

  • Místo vydání

    Cham

  • Místo konání akce

    Okinawa

  • Datum konání akce

    20. 11. 2025

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    WRD - Celosvětová akce

  • Kód UT WoS článku