论文

ZIPBrain:更快、可本地部署且保持精度的EEG基础模型

ZIPBrain: Can EEG Foundation Models Be Faster, Locally Deployable, but Accurate?

模型推理推理加速

摘要

本工作研究脑电图(EEG)基础模型(EFM)能否在不牺牲精度的前提下变得更快并可本地部署。EEG基础模型是当前的重要趋势,可提供强大的通用表征。然而,其计算负担随输入长度呈二次增长,阻碍了在资源受限场景中的部署,尤其是实时临床监测。EEG的低信噪比进一步表明其中许多token是冗余的,可以在几乎不损失精度的情况下压缩。我们提出ZIPBrain,一种新颖的冗余感知EEG token池化模块,利用这种低信噪比特性来减少token数量。给定一个token序列,ZIPBrain将token划分为冗余组与唯一组,然后将每个冗余token与唯一组中与其最相似的token合并。此外,ZIPBrain是一个免训练、即插即用的模块,能以可忽略的计算开销无缝集成到标准Transformer编码器中。在多个EEG基础模型上的大量实验表明ZIPBrain具有很强的通用性:相比基线平均提升1.3%-10.5%,同时相比原始EEG基础模型将实际推理时间减少32.7%(配合CUDA Graph最高达41.8%)。

ZIPBrain:更快、可本地部署且保持精度的EEG基础模型:论文配图
图4:LaBraM在TUEV上的注意力热图。注意力热图中呈现的竖线暗示了Attention Sink的存在。