Machine Learning graphs (or models) can be challenging or impossible to train when either devices have limited memory, or models are large. To split the model across devices, learning-based approaches are still popular. While these result in model placements that train fast on data (i.e., low step times), learning-based model-parallelism is time-consuming, taking many hours or days to create a placement plan of operators on devices. We present the Baechi system, the first to adopt an algorithmic approach to the placement problem for running machine learning training graphs on small clusters of memory-constrained devices. We integrate our implementation of Baechi into two popular open-source learning frameworks: TensorFlow and PyTorch. Our experimental results using GPUs show that: (i) Baechi generates placement plans 654 X - 206K X faster than state-of-the-art learning-based approaches, and (ii) Baechi-placed model's step (training) time is comparable to expert placements in PyTorch, and only up to 6.2% worse than expert placements in TensorFlow. We prove mathematically that our two algorithms are within a constant factor of the optimal. Our work shows that compared to learning-based approaches, algorithmic approaches can face different challenges for adaptation to Machine learning systems, but also they offer proven bounds, and significant performance benefits.


翻译:当设备记忆有限或模型巨大时,机器学习图(或模型)可能具有挑战性或无法培训。为了将模型分成不同装置,学习方法仍然很受欢迎。虽然这些结果导致模型布置,快速培训数据(即低步数),但学习模型的平行主义模式耗费时间,需要许多小时或数日时间来创建装置操作员的安置计划。我们介绍Baechi系统,第一个在运行小型记忆限制装置集的机器学习培训图时,对安置问题采用算法方法。我们把Baechi的实施工作纳入两个受欢迎的开放源学习框架:TensorFlow和PyTorrch。我们使用GPUs的实验结果表明:(一) Baechi生成了654 X-206K X的布置计划,比目前最先进的学习方法更快,以及(二) Baechi-placed 模型的台阶(培训)时间与专家在PyTorch 中的位置安排相当,但仅达6.2%,比TensorFrch 的的专家布局更差。我们的最佳算算算算法方法可以显示我们最优的学习方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
59+阅读 · 2022年5月5日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
11+阅读 · 2019年5月6日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月13日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月11日
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
Arxiv
10+阅读 · 2017年12月29日
VIP会员
相关VIP内容
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
59+阅读 · 2022年5月5日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
11+阅读 · 2019年5月6日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员