Structured Pruning of Neural Networks for Constraints Learning
Notice bibliographique
Résumé
In recent years, the integration of Machine Learning (ML) models with Operation Research (OR) tools has gained popularity across diverse applications, including cancer treatment, algorithmic configuration, and chemical process optimization. In this domain, the combination of ML and OR often relies on representing the ML model output using Mixed Integer Programming (MIP) formulations. Numerous studies in the literature have developed such formulations for many ML predictors, with a particular emphasis on Artificial Neural Networks (ANNs) due to their significant interest in many applications. However, ANNs frequently contain a large number of parameters, resulting in MIP formulations that are impractical to solve, thereby impeding scalability. In fact, the ML community has already introduced several techniques to reduce the parameter count of ANNs without compromising their performance, since the substantial size of modern ANNs presents challenges for ML applications as it significantly impacts computational efforts during training and necessitates significant memory resources for storage. In this paper, we showcase the effectiveness of pruning, one of these techniques, when applied to ANNs prior to their integration into MIPs. By pruning the ANN, we achieve significant improvements in the speed of the solution process. We discuss why pruning is more suitable in this context compared to other ML compression techniques, and we identify the most appropriate pruning strategies. To highlight the potential of this approach, we conduct experiments using feed-forward neural networks with multiple layers to construct adversarial examples. Our results demonstrate that pruning offers remarkable reductions in solution times without hindering the quality of the final decision, enabling the resolution of previously unsolvable instances.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».