Ускорение генеративно-состязательных нейронных сетей для задач физики высоких энергий

Ключевые слова: генеративно-состязательные нейронные сети, дистилляция знаний, глубинное обучение, ускорение нейронных сетей, Большой Адронный Коллайдер. Объект исследования - генеративно-состязательная нейронная сеть, обученная для решения задачи физики высоких энергий, а именно симуляции отклика детектора Черенкова на эксперименте «Large Hardon Collider beauty». Детектор Черенкова – это один из детекторов, расположенных в Большом Адронном Коллайдере, основной целью которого является определение типа детектируемой частицы. Предмет исследования - методы ускорения работы генеративно-состязательных нейронных сетей. Цель исследования – разработка метода ускорения работы генеративно-состязательных нейронных сетей для задач физики высоких энергий. Задачи исследования: • Изучить методы ускорения генеративно-состязательных нейронных сетей, основывающиеся на технологии дистилляции. • На основе изученных методов ускорить работу обученной нейронной сети для задачи физики высоких энергий. • Провести тестирование полученной модели с целью оценки качества генерации и коэффициента ускорения относительно исходной генеративно-состязательной нейронной сети. Методы исследования: • изучение актуальных публикаций; • сравнительный анализ существующих методов ускорения генеративно-состязательных нейронных сетей; • анализ того, как методы ускорения моделей машинного обучения применяются к классу генеративно-состязательных нейронных сетей; • глубинное обучение. Научная новизна работы заключается в модификации методов ускорения генеративно-состязательных нейронных сетей для задачи физики высоких энергий. Практическая значимость. Предложенный метод может ускорить уже существующую генеративно-состязательную нейронную сеть, которая используется для симуляции отклика детектора Черенкова. Результаты работы: • Изучены существующие методы ускорения генеративно-состязательных сетей на основе методов дистилляции знаний, обрезки и квантования; • На основе существующих работ разработана генеративно-состязательная нейронная сеть для симуляции отклика детектора Черенкова; • Разработан метод ускорения генеративно-состязательной нейронной сети для симуляции отклика детектора Черенкова; • Проведены эксперименты, оценивающие коэффициент ускорения и уменьшения размеров нейронной сети.