Task-specific CNN size reduction through content-specific pruning

Frontiers in Robotics and AI, 2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3389/frobt.2025.1552068
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The widespread and growing use of flying unmanned aerial vehicles (UAVs) is attributed to their high spatial mobility, autonomous control, and lower cost compared to usual manned flying vehicles. Applications, such as surveying, searching, or scanning the environment with application-specific sensors, have made extensive use of UAVs in fields like agriculture, geography, forestry, and biology. However, due to the large number of applications and types of UAVs, limited power has to be taken into account when designing task-specific software for a target UAV. In particular, the power constraints of smaller UAVs will generally necessitate reducing power consumption by limiting functionality, decreasing their movement radius, or increasing their level of autonomy. Reducing the overhead of control and decision-making software onboard is one approach to increasing the autonomy of UAVs. Specifically, we can make the onboard control software more efficient and focused on specific tasks, which means it will need less computing power than a general-purpose algorithm. In this work, we focus on reducing the size of the computer vision object classification algorithm. We define different tasks by specifying which objects the UAV must recognize, and we construct a convolutional neural network (CNN) for each specific classification. However, rather than creating a custom CNN that requires its dataset, we begin with a pre-trained general-purpose classifier. We then choose specific groups of objects to recognize, and by using response-based pruning (RBP), we simplify the general-purpose CNN to fit our specific needs. We evaluate the pruned models in various scenarios. The results indicate that the evaluated task-specific pruning can reduce the size of the neural model and increase the accuracy of the classification tasks. For small UAVs intended for tasks with reduced visual content, the proposed method solves both the size reduction and individual model training problems.