Awesome-AutoML-and-Lightweight-Models
Awesome-AutoML-and-Lightweight-Models 是一个专注于自动化机器学习(AutoML)与轻量级模型的高质量开源资源库。它系统性地整理了该领域最新的研究成果,涵盖神经架构搜索(NAS)、轻量化网络结构、模型压缩与量化加速、超参数优化以及自动特征工程等五大核心方向。
在深度学习模型日益庞大、部署难度增加的背景下,该项目致力于解决如何高效设计高性能且低资源消耗的模型难题。通过汇集包括 DARTS、ProxylessNAS、FBNet 等经典论文及其对应的代码实现,它为研究者提供了从理论到实践的一站式参考,帮助快速复现前沿算法或寻找创新灵感。
这份资源特别适合人工智能领域的研究人员、算法工程师及开发者使用。无论是希望深入探索自动架构搜索机制的学者,还是需要在移动端或嵌入式设备上部署高效模型的工程团队,都能从中获益。其独特亮点在于不仅罗列文献,更强调“最新”与“高质量”,并明确标注了论文发表的顶级会议(如 CVPR、ICLR、NIPS)及开源代码链接,极大降低了技术调研与入门的门槛,是连接学术前沿与工业落地的实用桥梁。
使用场景
某边缘计算团队正致力于将高精度缺陷检测模型部署到算力受限的工业摄像头中,面临模型过大与推理延迟高的双重挑战。
没有 Awesome-AutoML-and-Lightweight-Models 时
- 架构设计盲目:工程师只能凭经验手动调整网络层数与卷积核大小,反复试错数周仍难以在精度与速度间找到平衡点。
- 压缩技术分散:模型剪枝、量化和加速算法散落在不同论文中,缺乏系统整理,导致技术选型困难且复现成本极高。
- 硬件适配低效:由于缺少针对特定硬件(如 ARM 芯片)的感知搜索方案,模型在服务器训练表现良好,但在端侧设备推理延迟远超预期。
- 超参调优耗时:人工网格搜索超参数效率低下,消耗大量 GPU 资源却往往陷入局部最优,无法自动化挖掘最佳配置。
使用 Awesome-AutoML-and-Lightweight-Models 后
- 智能架构搜索:直接复用库中收录的 ProxylessNAS 或 FBNet 等方案,快速搜索出专为该工业场景定制的轻量化网络,研发周期从数周缩短至几天。
- 技术一站式获取:通过分类清晰的列表,迅速定位并集成最新的模型压缩与量化代码,大幅降低了算法落地门槛。
- 硬件感知优化:利用库中硬件感知的神经架构搜索(Hardware-Aware NAS)工作,确保生成的模型在目标摄像头芯片上实现毫秒级推理。
- 自动化调优:应用收录的自动超参数优化与特征工程方法,以极少的人工干预自动获得比人工调优更优的模型性能。
Awesome-AutoML-and-Lightweight-Models 通过聚合前沿的自动化搜索与轻量化技术,让资源受限场景下的高性能模型部署变得高效且可执行。
运行环境要求
- 未说明
未说明(部分列出的项目如 NAS 和轻量级模型训练通常建议或需要 NVIDIA GPU,但具体型号和显存未在文档中规定)
未说明

快速开始
令人惊叹的AutoML与轻量级模型
一份高质量(最新)的AutoML研究成果和轻量级模型列表,包括1.) 神经架构搜索、2.) 轻量级网络结构、3.) 模型压缩、量化与加速、4.) 超参数优化、5.) 自动化特征工程。
本仓库旨在为AutoML研究(尤其是轻量级模型)提供信息。欢迎提交未收录的相关工作(论文、代码库)以供补充。
1.) 神经架构搜索
[论文]
梯度法:
当NAS遇到鲁棒性:寻找对抗攻击下的鲁棒架构 | [CVPR 2020]
- gmh14/RobNets | [Pytorch]
在四 GPU 小时内搜索鲁棒神经网络架构 | [CVPR 2019]
- D-X-Y/GDAS | [Pytorch]
ASAP:架构搜索、退火与剪枝 | [2019年4月]
单路径 NAS:在不到4小时内设计硬件高效的卷积神经网络 | [2019年4月]
- dstamoulis/single-path-nas | [Tensorflow]
面向不同场景下图像分类的自动卷积神经网络架构搜索 | [IEEE Access 2019]
sharpDARTS:更快更精确的可微架构搜索 | [2019年3月]
通过参数共享隐式学习循环卷积神经网络 | [ICLR 2019]
- lolemacs/soft-sharing | [Pytorch]
概率神经架构搜索 | [2019年2月]
Auto-DeepLab:用于语义分割的层次化神经架构搜索 | [2019年1月]
SNAS:随机神经架构搜索 | [ICLR 2019]
FBNet:基于可微架构搜索的硬件感知高效卷积网络设计 | [2018年12月]
神经架构优化 | [NIPS 2018]
- renqianluo/NAO | [Tensorflow]
DARTS:可微架构搜索 | [2018年6月]
- quark0/darts | [Pytorch]
- khanrc/pt.darts | [Pytorch]
- dragen1860/DARTS-PyTorch | [Pytorch]
强化学习:
基于模板的紧凑语义分割架构自动搜索 | [2019年4月]
理解神经架构搜索技术 | [2019年3月]
利用神经架构搜索实现快速、准确且轻量级的超分辨率 | [2019年1月]
- falsr/FALSR | [Tensorflow]
移动设备上的多目标强化进化神经架构搜索 | [2019年1月]
- moremnas/MoreMNAS | [Tensorflow]
ProxylessNAS:直接在目标任务和硬件上进行神经架构搜索 | [ICLR 2019]
- MIT-HAN-LAB/ProxylessNAS | [Pytorch, Tensorflow]
使用神经 AutoML 进行迁移学习 | [NIPS 2018]
学习可迁移的架构以实现可扩展的图像识别 | [2018年7月]
- wandering007/nasnet-pytorch | [Pytorch]
- tensorflow/models/research/slim/nets/nasnet | [Tensorflow]
MnasNet:面向移动端的平台感知神经架构搜索 | [2018年7月]
- AnjieZheng/MnasNet-PyTorch | [Pytorch]
实用的分块式神经网络架构生成 | [CVPR 2018]
通过参数共享实现高效的神经架构搜索 | [ICML 2018]
- melodyguan/enas | [Tensorflow]
- carpedm20/ENAS-pytorch | [Pytorch]
通过网络变换实现高效的架构搜索 | [AAAI 2018]
进化算法:
采用均匀采样的单路径一次性神经架构搜索 | [2019年4月]
DetNAS:目标检测领域的神经架构搜索 | [2019年3月]
进化的 Transformer | [2019年1月]
通过神经进化设计神经网络 | [Nature Machine Intelligence 2019]
EAT-NAS:弹性架构迁移加速大规模神经架构搜索 | [2019年1月]
通过拉马克式进化实现高效的多目标神经架构搜索 | [ICLR 2019]
SMBO:
MFAS:多模态融合架构搜索 | [CVPR 2019]
DPP-Net:设备感知的帕累托最优神经架构渐进式搜索 | [ECCV 2018]
渐进式神经架构搜索 | [ECCV 2018]
- titu1994/progressive-neural-architecture-search | [Keras, Tensorflow]
- chenxi116/PNASNet.pytorch | [Pytorch]
随机搜索:
探索随机连接的神经网络用于图像识别 | [2019年4月]
为密集图像预测搜索高效的多尺度架构 | [NIPS 2018]
超网络:
- 用于神经架构搜索的图超网络 | [ICLR 2019]
贝叶斯优化:
- 归纳迁移用于神经架构优化 | [2019年3月]
偏序剪枝:
- 偏序剪枝:用于神经架构搜索中最佳速度/精度权衡 | [CVPR 2019]
- lixincn2015/Partial-Order-Pruning | [Caffe]
知识蒸馏:
- 通过集成学习改进神经架构搜索图像分类器 | [2019年3月]
[项目]
- Microsoft/nni | [Python]
- MindsDB | [Python]
2.) 轻量化结构
[论文]
图像分类:
EfficientNet:重新思考卷积神经网络的模型缩放 | [ICML 2019]
- tensorflow/tpu/models/official/efficientnet/ | [TensorFlow]
- lukemelas/EfficientNet-PyTorch | [PyTorch]
搜索MobileNetV3 | [2019年5月]
- kuan-wang/pytorch-mobilenet-v3 | [PyTorch]
- leaderj1001/MobileNetV3-Pytorch | [PyTorch]
语义分割:
CGNet:一种用于语义分割的轻量级上下文引导网络 | [2019年4月]
- wutianyiRosun/CGNet | [PyTorch]
ESPNetv2:一种轻量级、高效且通用的卷积神经网络 | [2018年11月]
- sacmehta/ESPNetv2 | [PyTorch]
ESPNet:用于语义分割的高效空洞卷积空间金字塔 | [ECCV 2018]
- sacmehta/ESPNet | [PyTorch]
BiSeNet:用于实时语义分割的双边分割网络 | [ECCV 2018]
- ooooverflow/BiSeNet | [PyTorch]
- ycszen/TorchSeg | [PyTorch]
ERFNet:用于实时语义分割的高效残差因子化卷积网络 | [T-ITS 2017]
- Eromera/erfnet_pytorch | [PyTorch]
目标检测:
ThunderNet:迈向实时通用目标检测 | [2019年3月]
用于目标检测的池化金字塔网络 | [2018年9月]
- tensorflow/models | [TensorFlow]
Tiny-DSOD:面向资源受限场景的轻量级目标检测 | [BMVC 2018]
- lyxok1/Tiny-DSOD | [Caffe]
Pelee:移动端上的实时目标检测系统 | [NeurIPS 2018]
- Robert-JunWang/Pelee | [Caffe]
- Robert-JunWang/PeleeNet | [PyTorch]
感受野块网络:用于准确快速的目标检测 | [ECCV 2018]
- ruinmessi/RFBNet | [PyTorch]
- ShuangXieIrene/ssds.pytorch | [PyTorch]
- lzx1413/PytorchSSD | [PyTorch]
FSSD:特征融合单次多框检测器 | [2017年12月]
- ShuangXieIrene/ssds.pytorch | [PyTorch]
- lzx1413/PytorchSSD | [PyTorch]
- dlyldxwl/fssd.pytorch | [PyTorch]
用于目标检测的特征金字塔网络 | [CVPR 2017]
- tensorflow/models | [TensorFlow]
3.) 模型压缩与加速
[论文]
剪枝:
彩票假设:寻找稀疏且可训练的神经网络 | [ICLR 2019]
- google-research/lottery-ticket-hypothesis | [TensorFlow]
重新思考网络剪枝的价值 | [ICLR 2019]
可瘦身神经网络 | [ICLR 2019]
- JiahuiYu/slimmable_networks | [PyTorch]
AMC:用于移动设备上模型压缩与加速的AutoML | [ECCV 2018]
- AutoML用于模型压缩(AMC):经验与挑战 | [PyTorch]
通过网络瘦身学习高效的卷积网络 | [ICCV 2017]
- foolwood/pytorch-slimming | [PyTorch]
用于加速超深神经网络的通道剪枝 | [ICCV 2017]
- yihui-he/channel-pruning | [Caffe]
为资源高效推理而剪枝卷积神经网络 | [ICLR 2017]
- jacobgil/pytorch-pruning | [PyTorch]
用于高效ConvNet的滤波器剪枝 | [ICLR 2017]
量化:
理解激活量化的神经网络训练中的直通估计量 | [ICLR 2019]
面向仅使用整数运算高效推理的神经网络量化与训练 | [CVPR 2018]
深度卷积网络的量化以实现高效推理:白皮书 | [2018年6月]
PACT:用于量化神经网络的参数化裁剪激活 | [2018年5月]
用于快速部署的卷积网络训练后4位量化 | [ICML 2018]
WRPN:宽幅低精度网络 | [ICLR 2018]
增量式网络量化:迈向权重低精度的无损CNN | [ICLR 2017]
DoReFa-Net:使用低比特梯度训练低比特宽度卷积神经网络 | [2016年6月]
通过随机神经元估计或传播梯度以实现条件计算 | [2013年8月]
知识蒸馏
学徒:利用知识蒸馏技术提升低精度网络精度 | [ICLR 2018]
通过蒸馏和量化进行模型压缩 | [ICLR 2018]
加速:
- 卷积神经网络的快速算法 | [CVPR 2016]
- andravin/wincnn | [Python]
[项目]
- NervanaSystems/distiller | [PyTorch]
- Tencent/PocketFlow | [TensorFlow]
- aaron-xichen/pytorch-playground | [PyTorch]
[教程/博客]
4.) 超参数优化
[论文]
无需研究生即可调优超参数:使用Dragonfly实现可扩展且鲁棒的贝叶斯优化 | [2019年3月]
利用加性与求积傅里叶特征的高效高维贝叶斯优化 | [NeurIPS 2018]
Google Vizier:黑盒优化服务 | [SIGKDD 2017]
机器学习算法的超参数优化:理论与实践 | [Neurocomputing 2020]
[项目]
- BoTorch | [PyTorch]
- Ax(自适应实验平台) | [PyTorch]
- Microsoft/nni | [Python]
- dragonfly/dragonfly | [Python]
- LiYangHart/Hyperparameter-Optimization-of-Machine-Learning-Algorithms | [Python]
[教程/博客]
-
- krasserm/bayesian-machine-learning | [Python]
5.) 自动化特征工程
模型分析工具
Netscope CNN分析器 | [Caffe]
sksq96/pytorch-summary | [PyTorch]
Lyken17/pytorch-OpCounter | [PyTorch]
sovrasov/flops-counter.pytorch | [PyTorch]
参考文献
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