摘要

我们提出了一种名为 amortized 神经网络（Amortized Neural Networks, AmNets）的网络架构，该架构在计算成本和延迟方面具有感知能力，特别适用于序列建模任务。我们将 AmNets 应用于循环神经网络转换器（Recurrent Neural Network Transducer, RNN-T），以降低自动语音识别（Automatic Speech Recognition, ASR）任务中的计算开销与延迟。AmNets-RNN-T 架构使网络能够在逐帧的基础上动态切换编码器的不同分支。这些分支以不同的计算成本和模型容量构建。本文中，我们通过两种广为人知的技术实现了可变计算量：一种基于稀疏剪枝（sparse pruning），另一种基于矩阵分解（matrix factorization）。逐帧切换由一个开销极低的仲裁网络（arbitrator network）决定，其计算负担几乎可以忽略不计。我们在 LibriSpeech 数据集上对这两种架构进行了实验验证，结果表明，所提出的 AmNets 架构可在不损失识别准确率的前提下，将推理成本降低高达 45%，并将延迟降至接近实时水平。