Neural Architecture Search using Deep Neural Networks and Monte Carlo Tree Search

发表时间：2019（AAAI2020）
文章要点：一篇做NAS的文章，主要想法就是用MCTS来做NAS，相对random，Q-learning，Hill Climbing这些更能平衡探索与利用。主要方法是把NAS的问题定义好，比如动作是什么，就是每次搭建神经网络这一层用什么结构，什么参数。状态是什么，就是当前建成网络的信息。这些东西定义好之后，就可以用MCTS去搜索了。等搜索出一个网络结构，就真正拿去train，train好之后就知道accuracy，就可以做树搜索的backpropagation更新树里的信息了。因为每次真正去train网络很慢，所以作者还做了很多提速的工作。比如把MCTS做成并行搜索，并且用一个meta_DNN来预测一个网络结构测accuracy，在train这个结果还没train好的时候，就先用meta_DNN预测的accuracy来backpropagation，这样并行的MCTS就不用等了。当真正的accuracy train好后，再用这个准确的accuracy再backpropagation一次。就相当于backpropagation由真正的accuracy和meta_DNN共同完成。而meta_DNN的训练就是用之前train过的网络结构和对应的accuracy作为数据。同时，为了减少每个网络结构train的时间，作者还做了一个transfer learning来提速。思路就是，我从树里搜索出一个新的网络结构，就相当于走了一条trajectory，那么这条trajectory在树里肯定有一部分结构在之前的MCTS的过程中就被train过。比如我上次尝试了一个三层的网络，这在树里是一条trajectory，这次我又走到这个trajectory上来了，并且又扩展了一层新的网络。那么前面三层网络我就直接用之前train好的参数，只有最后一层随机初始化，这样就可以加快训练速度。当然里面还有很多细节，比如状态空间动作空间具体怎么设定的，训练的时候数据增强怎么做的（cutout）等等，感觉trick还是不少的。
总结：这篇paper和alphazero已经很像了，meta_DNN就相当于是value network，然后并行的树搜索的方式就有点异步树搜索的味道了，不过异步树搜索是用锁的方式来做，这里是做两遍backpropagation。总体来看很有意思的一个工作，给MCTS找到了一个极其适用的领域。
疑问：Hill Climbing (HC)不懂。

标签：Search,Neural,DNN,Tree,backpropagation,train,meta,accuracy,MCTS
来源： https://www.cnblogs.com/initial-h/p/15233257.html