Algorithm Research & Explore
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2950-2956,2961

Parallel deep convolution neural network optimization based on Im2col

Parallel deep convolution neural network optimization based on Im2col
Hu Jian1,2
Gong Ke1
Mao Yimin1
Chen Zhigang3
Chen Liang2
1. School of Information Engineering, Jiangxi University of Science & Technology, Ganzhou Jiangxi 341000, China
2. School of Electronic Information Engineering, Gannan University of Science & Technology, Ganzhou Jiangxi 341000, China
3. School of Computer Science & Engineering, Central South University, Changsha 410083, China

摘要

In the large data environment, there are many problems in the parallel deep convolution neural network(DCNN) algorithm, such as excessive data redundancy, slow convolution layer operation and poor convergence of loss function. This paper proposed a parallel deep convolution neural network optimization algorithm based on Im2col method(IA-PDCNNOA). Firstly, the algorithm proposed a parallel feature extraction strategy based on Marr-Hildreth operator to extract target features from data as input of convolution neural network, which could effectively avoid the problem of excessive data redundancy. Secondly, it designed a parallel model training strategy based on Im2col method, which removed the redundant convolution kernel by designing the Mahalanobis distance center value and improved the convolution layer operation speed by combining MapReduce and Im2col methods. Finally, it proposed an improved small-batch gradient descent strategy, which eliminated the effect of abnormal data on the batch gradient and solved the problem of poor convergence of the loss function. The experimental results show that IA-PDCNNOA algorithm performs well in deep convolution neural network calculation under large data environment and is suitable for parallel DCNN model training of large datasets.

基金项目

科技创新2030—“新一代人工智能”重大项目(2020AAA0109605)
国家自然科学基金资助项目(41562019)
江西省教育厅科技项目(GJJ209405,GJJ209406,GJJ209407)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2022.03.0114
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2022年第39卷 第10期
所属栏目: Algorithm Research & Explore
出版页码: 2950-2956,2961
文章编号: 1001-3695(2022)10-009-2950-07

发布历史

[2022-05-23] Accepted Paper
[2022-10-05] Printed Article

引用本文

胡健, 龚克, 毛伊敏, 等. 基于Im2col的并行深度卷积神经网络优化算法 [J]. 计算机应用研究, 2022, 39 (10): 2950-2956,2961. (Hu Jian, Gong Ke, Mao Yimin, et al. Parallel deep convolution neural network optimization based on Im2col [J]. Application Research of Computers, 2022, 39 (10): 2950-2956,2961. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

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