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通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”,被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”,继承的过程,就是从一般到特殊的过程。在某些 OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现 python2中经典类和新式类的继承方式不同,经典类采用深度优先搜索的继承,新式类采用的是广度优先搜索的继承方式 python3中经典类和新式类的继承方式都采用的是都采用广度优先搜索的继承方式 [代码] [代码] 举个例子来说明:现有4个类,A,B,C,D类,D类继承于B类和C类,B类与C类继承于A类。class D(B,C) 实例化D类 深度优先 现在构造函数的继承情况为: 若D类有构造函数,则重写所有父类的继承 若D类没有构造函数,B类有...
Python程序中存储的所有数据都是对象,每一个对象有一个身份,一个类型和一个值。 看变量的实际作用,执行a = 8 这行代码时,就会创建一个值为8的int对象。 变量名是对这个"一个值为8的int对象"的引用。(也可以简称a绑定到8这个对象) 1、可以通过id()来取得对象的身份 这个内置函数,它的参数是a这个变量名,这个函数返回的值 是这个变量a引用的那个"一个值为8的int对象"的内存地址。 [代码] 2、可以通过type()来取得a引用对象的数据类型 [代码] 3、对象的值 当变量出现在表达式中,它会被它引用的对象的值替代。 总结:类型是属于对象,而不是变量。变量只是对对象的一个引用。 对象有可变对象和不可变对象之分。 Python函数传递参数到底是传值还是引用? 传值、引用这个是c...
引言与背景 FlashAttention的关键创新在于使用类似于在线Softmax的思想来对自注意力计算进行分块(tiling),从而能够融合整个多头注意力层的计算,而无需访问GPU全局内存来存储中间的logits和注意力分数 在深度学习中,Transformer模型的自注意力机制是计算密集型操作。传统实现需要在GPU全局内存中存储大量中间结果,这导致: 内存瓶颈:中间矩阵占用大量显存 I/O开销:频繁的全局内存访问降低效率 扩展性限制:难以处理超长序列 FlashAttention通过算法创新解决了这些问题。 SelfAtention 自注意力机制的计算可以总结为(为简化说明,忽略头数和批次维度,也省略注意力掩码和缩放因子 [Math] ): [公式] 其中: Q, K, V, O 都是形...
摘掉Softmax 制约Attention性能的关键因素,其实是定义里边的Softmax!事实上,简单地推导一下就可以得到这个结论。 [Math] 这一步我们得到一个 [Math] 的矩阵,就是这一步决定了Attention的复杂度是 [Math] ;如果没有Softmax,那么就是三个矩阵连乘 [Math] ,而矩阵乘法是满足结合率的,所以我们可以先算 [Math] ,得到一个 [Math] 的矩阵,然后再用 [Math] 左乘它,由于 [Math] ,所以这样算大致的复杂度只是 [Math] (就是 [Math] 左乘那一步占主导)。 也就是说,去掉Softmax的Attention的复杂度可以降到最理想的线性级别 [Math] !这显然就是我们的终极追求:Linear Attentio...
概述 本文介绍一个比较有意思的高效Transformer工作——来自Google的《Transformer Quality in Linear Time》,经过细读之后,笔者认为论文里边真算得上是“惊喜满满”了~ 什么样的结果值得我们用“惊喜”来形容?有没有言过其实?我们不妨先来看看论文做到了什么: 1. 提出了一种新的Transformer变体,它依然具有二次的复杂度,但是相比标准的Transformer,它有着更快的速度、更低的显存占用以及更好的效果; 1. 提出一种新的线性化Transformer方案,它不但提升了原有线性Attention的效果,还保持了做Decoder的可能性,并且做Decoder时还能保持高效的训练并行性。 说实话,笔者觉得做到以上任意一点都是非常难得的,而这篇论...
概述 SSM的概念由来已久,但这里我们特指深度学习中的SSM,一般认为其开篇之作是2021年的 S4,不算太老,而SSM最新最火的变体大概是Mamba。当然,当我们谈到SSM时,也可能泛指一切线性RNN模型,这样RWKV、RetNet还有此前LRU都可以归入此类。不少SSM变体致力于成为Transformer的竞争者,尽管笔者并不认为有完全替代的可能性,但SSM本身优雅的数学性质也值得学习一番。 尽管我们说SSM起源于S4,但在S4之前,SSM有一篇非常强大的奠基之作《HiPPO: Recurrent Memory with Optimal Polynomial Projections》(简称HiPPO),所以本文从HiPPO开始说起。 另外值得一提的是,SSM代表作HiPPO、S4、Mam...
通常我们训练神经网络模型的时候默认使用的数据类型为单精度FP32。近年来,为了加快训练时间、减少网络训练时候所占用的内存,并且保存训练出来的模型精度持平的条件下,业界提出越来越多的混合精度训练的方法。这里的混合精度训练是指在训练的过程中,同时使用单精度(FP32)和半精度(FP16)。 浮点数据类型 浮点数据类型主要分为双精度(FP64)、单精度(FP32)、半精度(FP16)。在神经网络模型的训练过程中,一般默认采用单精度(FP32)浮点数据类型,来表示网络模型权重和其他参数。在了解混合精度训练之前,这里简单了解浮点数据类型。 根据IEEE二进制浮点数算术标准(IEEE 754)的定义,浮点数据类型分为双精度(FP64)、单精度(FP32)、半精度(FP16)三种,其中每一种都有三个不同的...
概述 众所周知,尽管基于Attention机制的Transformer类模型有着良好的并行性能,但它的空间和时间复杂度都是 [Math] 级别的, n 是序列长度,所以当 n 比较大时Transformer模型的计算量难以承受。近来,也有不少工作致力于降低Transformer模型的计算量,比如模型剪枝、量化、蒸馏等精简技术,又或者修改Attention结构,使得其复杂度能降低到 [Math] 甚至 [Math] 。 改变这一复杂度的思路主要有两种: 一是走稀疏化的思路,比如OpenAI的Sparse Attention,通过“只保留小区域内的数值、强制让大部分注意力为零”的方式,来减少Attention的计算量。经过特殊设计之后,Attention矩阵的大部分元素都是0,因此理论上它也能节...
概述 Medusa 是自投机领域较早的一篇工作,对后续工作启发很大,其主要思想是 multidecoding head + tree attention + typical acceptance(threshold)。Medusa 没有使用独立的草稿模型,而是在原始模型的基础上增加多个解码头(MEDUSA heads),并行预测多个后续 token。 正常的LLM只有一个用于预测 t 时刻token的head。Medusa 在 LLM 的最后一个 Transformer层之后保留原始的 LM Head,然后额外增加多个(假设是 k 个) 可训练的Medusa Head(解码头),分别负责预测 ...
概述 MTP(Multitoken Prediction)的总体思路是:让模型使用n个独立的输出头来预测接下来的n个token,这n个独立的输出头共享同一个模型主干。这样通过解码阶段的优化,将1token的生成,转变成multitoken的生成,从而提升训练和推理的性能。 在DeepSeek之前也有几个MTP方案,其侧重点各自不同。 侧重推理时解码加速。比如论文“MEDUSA: Simple LLM Inference Acceleration Framework with Multiple Decoding Heads”、论文“EAGLE: Speculative Sampling Requires Rethinking Feature Uncertainty”等。这些方案通过一次生成多个...
Preformer Performer的出发点还是标准的Attention,所以在它那里还是有 [Math] ,然后它希望将复杂度线性化,那就是需要找到新的 [Math] ,使得: [公式] 如果找到合理的从 [Math] 到 [Math] 的映射方案,便是该思路的最大难度了。 激活函数 线性Attention的常见形式如 式3,其中 [Math] 、 [Math] 是值域非负的激活函数。那么如何选取这个激活函数呢?Performer告诉我们,应该选择指数函数 [公式] 首先,我们来看它跟已有的结果有什么不一样。在 Transformers are RNNs 给出的选择是: [公式] 我们知道 1+x 正是 e^x 在 x=0 处的一阶泰勒展开,因此 [Math] 这个选择其实已经相当接近 ...
简介 承接 Transformers are RNNs 这篇论文 目的: 为了分析之前linear transformer的效果为什么不好。发现主要是两个原因造成的: 1. 无界梯度(unbounded gradient),会导致模型在训练时不稳定,收敛不好; 1. 注意力稀释(attention dilution),transformer在lower level时应该更关注局部特征,而higher level更关注全局特征,但线性transformer中的attention往往weight 更均匀化,不能聚焦在local区域上,因此称为attention稀释。 解决方案: 1. 对linear attention算出来的output接着做个normalization,形成NormForme...