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背景:大模型 vs. GPU Memory 大模型最大的特点是模型参数多,训练时需要很大的GPU显存 。举个例子,帮助大家的理解:对于一个常见的7B规模参数的大模型(如LLaMA-2 7B),基于16-bit混合精度训练时,在仅考虑模型参数、梯度、优化器情况下,显存占用就有112GB,显然目前A100、H100这样主流的显卡单张是放不下的,更别提国内中小厂喜欢用的A6000/5000、甚至消费级显卡。 上面的例子中,参数占GPU 显存近 14GB(每个参数2字节)。再考虑到训练时 梯度的存储占14GB(每个参数对应一个梯度,也是2字节)、优化器Optimizer假设是用目前主流的AdamW则是84GB(每个参数对应一个参数的copy、一个momentum和一个variance,这三个都是float32),合计112GB。 这种情况,Torch中支持的大家熟悉的数据并行 DataParallel 是解决不了的。因为数据并行的前提是每个GPU可以host完整的模型。需要用到模型并行和流水线并行。下面对着三种方法做一个简单介绍。 三种模型训练的并行方案 数据并行(Data...
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。 Self-Atention 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 \(\frac{1}{\sqrt{D}}\) ): \[O = \text{softmax}(QK^T)V\] 其中: \(Q, K, V, O\) 都是形状为 \((L, D)\) 的二维矩阵 \(L\) 是序列长度 \(D\) 是每个头的维度(头维度) softmax应用于最后一个维度(列) 标准计算流程, 传统方法将自注意力计算分解为几个阶段:...
梯度检查点(Gradient Checkpointing) 大模型的参数量巨大,即使将batch_size设置为1并使用梯度累积的方式更新,也仍然会OOM。原因是通常在计算梯度时,我们需要将所有前向传播时的激活值保存下来,这消耗大量显存。 还有另外一种延迟计算的思路, 丢掉前向传播时的激活值,在计算梯度时需要哪部分的激活值就重新计算哪部分的激活值,这样做倒是解决了显存不足的问题,但加大了计算量同时也拖慢了训练 。 梯度检查点(Gradient Checkpointing)在上述两种方式之间取了一个平衡,这种方法采用了一种策略 选择了计算图上的一部分激活值保存下来,其余部分丢弃,这样被丢弃的那一部分激活值需要在计算梯度时重新计算 。 下面这个动图展示了一种简单策略:前向传播过程中计算节点的激活值并保存,计算下一个节点完成后丢弃中间节点的激活值,反向传播时如果有保存下来的梯度就直接使用,如果没有就使用保存下来的前一个节点的梯度重新计算当前节点的梯度再使用。 Transformer框架开启梯度检查点非常简单,仅需在TrainingArguments中指定gradient...
深度相机 “工欲善其事必先利其器‘’我们先从能够获取RGBD数据的相机开始谈起。首先我们来看一看其分类。 根据其工作原理主要分为三类: 1.双目方案 基于双目立体视觉的深度相机类似人类的双眼,和基于TOF、结构光原理的深度相机不同,它不对外主动投射光源,完全依靠拍摄的两张图片(彩色RGB或者灰度图)来计算深度,因此有时候也被称为被动双目深度相机。比较知名的产品有STEROLABS 推出的 ZED 2K Stereo Camera和Point Grey 公司推出的 BumbleBee。 双目立体视觉是基于视差原理,由多幅图像获取物体三维几何信息的方法。在机器视觉系统中, 双目视觉一般由双摄像机从不同角度同时获取周围景物的两幅数字图像,或有由单摄像机在不同时刻从不同角度获取周围景物的两幅数字图像 ,并基于视差原理即可恢复出物体三维几何信息,重建周围景物的三维形状与位置。 双目视觉有的时候我们也会把它称为体视,是人类利用双眼获取环境三维信息的主要途径。从目前来看,随着机器视觉理论的发展,双目立体视觉在机器视觉研究中发回来看了越来越重要的作用 为什么非得用双目相机才能得到深度?...
11. 盛最多水的容器 题目 给定一个长度为 n 的整数数组 height 。有 n 条垂线,第 i 条线的两个端点是 (i, 0) 和 (i, height[i]) 。 找出其中的两条线,使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。 返回容器可以储存的最大水量。 说明: 你不能倾斜容器。 示例 1: 输入:[1,8,6,2,5,4,8,3,7] 输出:49 解释:图中垂直线代表输入数组 [1,8,6,2,5,4,8,3,7]。在此情况下,容器能够容纳水(表示为蓝色部分)的最大值为 49。 示例 2: 输入:height = [1,1] 输出:1 提示: n == height.length 2 <= n <= 10 5 0 <= height[i] <= 10 4 题解 在初始时,左右指针分别指向数组的左右两端,它们可以容纳的水量为 \(min(1,7)∗8=8\) 。 此时我们需要移动一个指针。移动哪一个呢?直觉告诉我们,应该移动对应数字较小的那个指针(即此时的左指针)。这是因为,由于容纳的水量是由 两个指针指向的数字中较小值∗指针之间的距离...
Self-Supervised Learning ,又称为自监督学习,我们知道一般机器学习分为有监督学习,无监督学习和强化学习。 而 Self-Supervised Learning 是无监督学习里面的一种,主要是希望能够学习到一种 通用的特征表达 用于 下游任务 (Downstream Tasks) 。 其主要的方式就是通过自己监督自己。作为代表作的 kaiming 的 MoCo 引发一波热议, Yann Lecun也在 AAAI 上讲 Self-Supervised Learning 是未来的大势所趋。所以在这个系列中,我会系统地解读 Self-Supervised Learning 的经典工作。 本文主要介绍 Self-Supervised Learning 在 NLP领域 的经典工作:BERT模型的原理及其变体。 本文来自台湾大学李宏毅老师PPT: https://speech.ee.ntu.edu.tw/~hylee/ml/ml2021-course-data/bert_v8.pdf 芝麻街 在介绍 Self-Supervised Learning...
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