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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:...
简介 在深度学习模型(尤其是 Transformer 架构)的训练中,输入数据的长度通常需要保持一致。如果直接输入大量短文本,就需要用大量无意义的占位符(Padding)来补齐长度,这会极大地浪费 GPU 的计算资源。为了最大化计算效率,目前基本主流的训练框架里都会加入 数据打包(Data Packing) 的逻辑,本文以 lmms-engine 中的操作为例,具体查看实际训练时对数据packing操作以及 use_rmpad 消除所有padding计算的逻辑 Packing Dataset 如下 Dataset 代码所示,这段代码核心目标是: 在不超过预设最大长度( packing_length )的前提下,尽可能多地将短样本塞进同一个批次(Batch)中。 这种做法带来了两个显著的好处: 提升计算效率 :减少了 Padding Token 的数量,让 GPU 的每一次矩阵乘法都作用在真实有效的数据上。 稳定训练过程 :每个 Batch 的有效 Token 数量更加一致,有助于梯度的稳定 if self.config.packing: # Reset index at...
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...
https://www.deepseek.com/ DeepSeek LLM 代码地址: https://github.com/deepseek-ai/DeepSeek-LLM 背景 量化巨头幻方探索AGI(通用人工智能)新组织“深度求索”在成立半年后,发布的第一代大模型,免费商用,完全开源。作为一家隐形的AI巨头,幻方拥有1万枚英伟达A100芯片,有手撸的HAI-LLM训练框架HAI-LLM:高效且轻量的大模型训练工具。 概述 DeepSeek LLMs,这是一系列在2万亿标记的英语和中文大型数据集上从头开始训练的开源模型 在本文中,深入解释了超参数选择、Scaling Laws以及做过的各种微调尝试。校准了先前工作中的Scaling Laws,并提出了新的最优模型/数据扩展-缩放分配策略。此外,还提出了一种方法,使用给定的计算预算来预测近似的batch-size和learning-rate。进一步得出结论,Scaling Laws与数据质量有关,这可能是不同工作中不同扩展行为的原因。在Scaling Laws的指导下,使用最佳超参数进行预训练,并进行全面评估。...
DeeSeek-OCR 简介 当前的大型语言模型(LLMs)在处理长文本时面临显著的计算挑战,其开销随序列长度呈二次增长。本文探索一种潜在的解决方案:将视觉模态作为高效的文本信息压缩媒介。 单张包含文档文本的图像,能够用显著更少的 token 表达丰富信息,相比等量的数字文本更为紧凑;这表明,通过视觉 token 进行光学压缩有望实现更高的压缩比。 本文关注视觉编码器如何提升 LLM 在处理文本信息时的效率,而非人类本就擅长的基础 VQA 任务 当前主流 VLM 视觉编码器的问题 第一类是以 Vary 为代表的双塔(dual-tower)架构,通过并行的 SAM 编码器来提升高分辨率图像处理时的视觉词表参数规模。该方法虽然在参数量与激活内存上更可控,但也存在显著缺点:需要对图像进行两套预处理,增加了部署复杂度;同时在训练中使编码器管线的并行化变得困难。 第二类是以 InternVL2.0 为代表的切片(tile-based)方法,通过将图像划分为小块并行处理,在高分辨率场景下降低激活内存。尽管这种方法能够处理极高分辨率,但由于其原生编码器分辨率通常较低(低于...
随着LLM时代的到来,学术界对于优化器的研究热情似乎有所减退。这主要是因为目前主流的AdamW已经能够满足大多数需求,而如果对优化器“大动干戈”,那么需要巨大的验证成本。因此,当前优化器的变化,多数都只是工业界根据自己的训练经验来对AdamW打的一些小补丁。 不过,最近推特上一个名为“Muon”的优化器颇为热闹,它声称比AdamW更为高效,且并不只是在Adam基础上的“小打小闹”,而是体现了关于向量与矩阵差异的一些值得深思的原理。本文让我们一起赏析一番。 算法初探 Muon全称是“MomentUm Orthogonalized by Newton-schulz”,它适用于矩阵参数 \(\boldsymbol{W}\in\mathbb{R}^{n\times m}\) ,其更新规则是 \[\begin{aligned} \boldsymbol{M}_t =&\, \beta\boldsymbol{M}_{t-1} + \boldsymbol{G}_t \\[5pt] \boldsymbol{W}_t =&\, \boldsymbol{W}_{t-1} - \eta_t...
Temporal action detection可以分为两种setting, 一是offline的,在检测时视频是完整可得的,也就是可以利用完整的视频检测动作发生的时间区间(开始时间+结束时间)以及动作的类别; 二是 online的,即处理的是一个视频流,需要在线的检测(or 预测未来)发生的动作类别,但无法知道检测时间点之后的内容。online的问题设定更符合surveillance的需求,需要做实时的检测或者预警;offline的设定更符合视频搜索的需求,比如youtube可能用到的 highlight detection / preview generation。 问题演化 Early action detection -> Online action detection -> Online action anticipation: 在学术界关注online action detection之前,有一个相似的问题叫做 early event detection ,问题定义是 “detect the event as soon as possible, after it...
Classification,Detection Classification:给定预先裁剪好的视频片段,预测其所属的行为类别 Detection:视频是未经过裁剪的,需要先进行人的检测where和行为定位(分析行为的始末时间)when,再进行行为的分类what。 通常所说的行为识别更偏向于对时域预先分割好的序列进行行为动作的分类,即 Trimmed Video Action Classification。 Two-Stream Two-stream convolutional networks 简介 Two-Stream CNN网络顾名思义分为两个部分, 空间流 处理 RGB图像 ,得到形状信息; 时间流/光流 处理 光流图像 ,得到运动信息。 两个流最后经过softmax后,做分类分数的融合,可以采用平均法或者是SVM。不过这两个流都是二维卷积操作。最终联合训练,并分类。 如图所示,其实做法非常的简单,相当于训练两个CNN的分类器。一个是专门对于 RGB 图的, 一个专门对于光流图的, 然后将两者的结果进行一个 fushion 的过程。...
光流(Optical Flow)是物体在三维空间中的运动(运动场)在二维图像平面上的投影,由物体与相机的相对速度产生,反映了微小时间内物体对应的图像像素的运动方向和速度。 KLT 是基于光流原理的一种特征点跟踪算法,本文首先介绍光流原理,然后介绍 KLT 及相关 KLT 变种算法。 Optical Flow 光流法假设: 亮度恒定,图像中物体的像素亮度在连续帧之间不会发生变化; 短距离(短时)运动,相邻帧之间的时间足够短,物体运动较小; 空间一致性,相邻像素具有相似的运动; 记 \(I(x,y,t)\) 为 \(t\) 时刻像素点 \((x,y)\) 的像素值,那么根据前两个假设,可得到: \[I(x,y,t)=I(x+dx,y+dy,t+dt)\] 一阶泰勒展开: \[I(x+dx,y+dy,t+dt)=I(x,y,t)+\frac{\partial I}{\partial x}dx+\frac{\partial I}{\partial y}dy+\frac{\partial I}{\partial t}dt\] 由此可得: \[\frac{\partial I}{\partial...
概述 小米团队近日发布了MIMO-VL-7B-SFT和MIMO-VL-7B-RL,这是两个强大的视觉语言模型,MIMO-VL-7B-RL在40个评估任务中的35个上优于QWEN2.5-VL-7B,对于GUI Grounding任务,它在OSWorld-G上设置了一个新标准,甚至超过了UI-TARS等专业模型。模型通过四个阶段的预训练(2.4T Token)与Mixed On-policy 强化(MORL)整合了多样化的奖励信号。 在文章中,作者提到了两个重要的发现: 从Pre-Traing 训练阶段中加入高质量且覆盖广的推理数据对于强化模型性能至关重要。 Mixed On-policy 强化学习进一步增强了模型的性能,同时实现了稳定的同时改进仍然在性能方面具有挑战性。 Pre-Training 模型结构 整个模型还是采用了VIT-MLP-LLM的结构,具体来说,视觉模型采用了Qwen2.5-VL中的视觉encoder,LLM采用了自家的语言模型MiMo-7B-Base。 整个Pretraining采用了四个阶段的训练,每个阶段采用的数据,模型训练参数和模型参数如下面两表所示...
MiniCPM-V系列是面壁智能推出的小参数量的开源多模态大模型,没有超过9B的版本。主打小而强。 MiniCPM-Llama3-V 2.5 这版有论文了,详细写。应该也是2.6的基础。 这一版在 OpenCompass 评估中优于强大的 GPT-4V-1106、Gemini Pro 和 Claude 3。 能力 支持最高1.8M像素的高分辨率图像输入(例如1344*1344),支持任意长宽比图像 强大的OCR,OCRBench 上优于 GPT-4V、Gemini Pro 和 Qwen-VL-Max,支持table-to-markdown 可信,基于RLAIF-V技术做了对齐,减少幻觉,更符合人类喜好 多语言,基于VisCPM技术,支持30多种语言 系统地集成了一套端侧部署优化技术 模型架构 基本架构 三部分:visual encoder, 压缩层, LLM visual encoder:SigLIP SoViT-400m/14 压缩层:单层交叉注意力 LLM:每一代都不同 Adaptive Visual Encoding...