Preprocessing pipelines in deep learning aim to provide sufficient data throughput to keep the training processes busy. Maximizing resource utilization is becoming more challenging as the throughput of training processes increases with hardware innovations (e.g., faster GPUs, TPUs, and inter-connects) and advanced parallelization techniques that yield better scalability. At the same time, the amount of training data needed in order to train increasingly complex models is growing. As a consequence of this development, data preprocessing and provisioning are becoming a severe bottleneck in end-to-end deep learning pipelines. In this paper, we provide an in-depth analysis of data preprocessing pipelines from four different machine learning domains. We introduce a new perspective on efficiently preparing datasets for end-to-end deep learning pipelines and extract individual trade-offs to optimize throughput, preprocessing time, and storage consumption. Additionally, we provide an open-source profiling library that can automatically decide on a suitable preprocessing strategy to maximize throughput. By applying our generated insights to real-world use-cases, we obtain an increased throughput of 3x to 13x compared to an untuned system while keeping the pipeline functionally identical. These findings show the enormous potential of data pipeline tuning.


翻译:深层学习的预处理管道旨在提供足够的数据输送量,使培训过程保持繁忙; 最大限度地利用资源正变得越来越具有挑战性,因为培训过程的吞吐量随着硬件创新(例如更快的GPU、TPU和相互连接)和先进的平行技术的提高而增加,从而产生更好的伸缩性; 同时,培训日益复杂的模型所需的培训数据数量正在增加; 由于这一发展,数据处理预处理和提供正在成为端至端深层学习管道中的一个严重瓶颈; 在本文件中,我们深入分析了四个不同机器学习领域的数据处理预处理管道; 我们从新的视角,高效率地准备用于端至端深层学习管道的数据集,并提取个别的权衡,以优化吞吐量、预处理时间和储存消耗; 此外,我们提供了一个开放源的剖析图书馆,可以自动决定适当的预处理战略以最大限度地吞吐量。 通过将我们生成的洞察力应用于现实世界使用案例,我们获得了对来自四个不同机器学习领域的预处理管道的深度分析。 我们从3x到13x的吞吐量增加了,与巨大的功能性输管系统相比,我们展示了巨大的重复的输管结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
【深度学习视频分析/多模态学习资源大列表】
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月16日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
49+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+阅读 · 2012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 · 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
Arxiv
11+阅读 · 2021年3月25日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
【深度学习视频分析/多模态学习资源大列表】
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月16日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
49+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+阅读 · 2012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 · 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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员