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可微分神经网络架构搜索综述OA

Overview of Differentiable Neural Network Architecture Search

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神经网络架构搜索(NAS)是深度学习领域的交叉研究,旨在自动化地设计神经网络结构.NAS 需要反复训练和评估大量候选网络,计算代价高.可微分神经网络架构搜索(DNAS)可将离散架构搜索问题转化为可微的连续优化问题,降低计算代价.为此,首先,从搜索空间、搜索策略和性能评估策略 3 个方面构建了可微分网络架构搜索算法框架;其次,分析、对比和总结了其参数化操作的性能估计偏差、架构过拟合与搜索稳定性问题以及优化搜索空间与提升效率问题的改进策略;再次,比较分析了典型 DNAS算法在图像分类数据集上的错误率、参数量以及搜索消耗时间与实验硬件条件;最后,指出 DNAS在边缘设备部署、医学信号分析和跨模态匹配等复杂场景中的应用潜力,并提出面向多目标优化、任务驱动搜索空间设计及跨任务迁移复用的未来研究方向.

Neural Architecture Search(NAS)was an interdisciplinary study in the field of deep learning,which aimed to automate the design of neural network structures.NAS required repeated training and evaluation of a large number of candidate networks,which was computationally expensive.Differentiable Neural Architecture Search(DNAS)transformed the discrete architecture search problem into a differentiable continuous optimization problem,which reduced the computational cost.Firstly,a search algorithm framework for differentiable network architecture was constructed from three aspects:search space,search strategy and performance evaluation strategy.Secondly,the performance estimation bias,architecture overfitting and search stability problems of parameterization operation,as well as the improvement strategies of optimizing search space and improving efficiency were analyzed,compared and summarized.Then,the error rate,parameter quantity,search time and experimental hardware conditions of typical DNAS algorithms on image classification datasets were compared and analyzed.Finally,it pointed out the application potential of DNAS in complex scenarios such as edge device deployment,medical signal analysis,and cross-modal matching,and proposed future research directions toward multi-objective optimization,task-driven search space design,and cross-task transfer and reuse.

逯鹏;李科研;张宏坡;陈立伟;武家辉;刘帅兵

郑州大学 电气与信息工程学院,河南 郑州 450001||机器人感知与控制河南省工程实验室,河南 郑州 450001||互联网医疗与健康服务河南省协同创新中心,河南 郑州 450052郑州大学 电气与信息工程学院,河南 郑州 450001||机器人感知与控制河南省工程实验室,河南 郑州 450001互联网医疗与健康服务河南省协同创新中心,河南 郑州 450052||郑州大学 网络管理中心,河南 郑州 450001郑州大学 电气与信息工程学院,河南 郑州 450001||互联网医疗与健康服务河南省协同创新中心,河南 郑州 450052郑州大学 电气与信息工程学院,河南 郑州 450001||机器人感知与控制河南省工程实验室,河南 郑州 450001郑州大学 电气与信息工程学院,河南 郑州 450001||机器人感知与控制河南省工程实验室,河南 郑州 450001

信息技术与安全科学

神经网络架构搜索深度学习可微分神经网络架构搜索连续优化性能估计

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《郑州大学学报(工学版)》 2026 (5)

58-67,10

国家自然科学基金资助项目(62373330)河南省重点研发计划资助项目(261111210700)河南省高等学校重点科研项目(25A520022)

10.13705/j.issn.1671-6833.2026.02.007

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