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概述 本文模型脉络图 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》 , 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: 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; 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,而这篇论文一下子做到了两点,所以我愿意用“惊喜满满”来形容它。更重要的是,论文的改进总的来说还是比较自然和优雅的,不像很多类似工作一样显得很生硬。此外,笔者自己也做了简单的复现实验,结果显示论文的可复现性应该是蛮好的,所以真的有种“Transformer危矣”的感觉了。 门控注意(Gated Attention Unit)...
k1.5—CoT强化训练 概述 Kimi k1.5采用了一种简化而有效的强化学习框架,其核心在于长上下文扩展和改进的策略优化方法,而不依赖于更复杂的技术如蒙特卡洛树搜索、价值函数和过程奖励模型。 问题设定 给定训练数据集 \(D = \{(x_i, y^*_i)\}_{i=1}^n\) ,其中包含问题 \(x_i\) 和对应的真实答案 \(y^*_i\) ,目标是训练一个策略模型 \(\pi_\theta\) 来准确解决测试问题。在复杂推理场景中,思维链(CoT)方法提出使用一系列中间步骤 \(z = (z_1, z_2, ..., z_m)\) 来连接问题 \(x\) 和答案 \(y\) ,每个 \(z_i\) 是解决问题的重要中间步骤。 当解决问题 \(x\) 时,思维 \(z_t \sim \pi_\theta(\cdot|x, z_1, ..., z_{t-1})\) 被自回归采样,最终答案 \(y \sim \pi_\theta(\cdot|x, z_1, ..., z_m)\) 。 强化学习目标 基于真实答案 \(y^*\) ,分配一个值 \(r(x, y, y^*)...
论文地址: https://arxiv.org/pdf/2107.11291 代码地址: https://github.com/Jeff-sjtu/res-loglikelihood-regression 前言 一般来说, 我们可以把姿态估计任务分成两个流派:Heatmap-based和Regression-based。 其主要区别在于监督信息的不同,Heatmap-based方法监督模型学习的是高斯概率分布图,即把GroundTruth中每个点渲染成一张高斯热图,最后网络输出为K张特征图对应K个关键点,然后通过argmax或soft-argmax来获取最大值点作为估计结果。这种方法由于需要渲染高斯热图,且由于热图中的最值点直接对应了结果,不可避免地需要维持一个相对高分辨率的热图(常见的是64x64,再小的话误差下界过大会造成严重的精度损失),因此也就自然而然导致了很大的计算量和内存开销。 Regression-based方法则非常简单粗暴,直接监督模型学习坐标值,计算坐标值的L1或L2...
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 \(\mathcal{O}(n^2)\) 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 \(\mathcal{O}(n\log n)\) 甚至 \(\mathcal{O}(n)\) 。 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省显存占用量和计算量。后续类似工作还有 《Explicit Sparse Transformer: Concentrated Attention Through Explicit...
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、Mamba的一作都是 Albert Gu ,他还有很多篇SSM相关的作品,毫不夸张地说,这些工作筑起了SSM大厦的基础。不论SSM前景如何,这种坚持不懈地钻研同一个课题的精神都值得我们由衷地敬佩。 今天,基本上你能叫出的任何语言模型都是 Transformer 模型。OpenAI 的...
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...
引言 Structured Generation with LLM,是指 让LLM按照预先定义的schema,输出符合schema的结构化结果 。 常见的应用场景有: 数据处理 。主要功能为a -> b,即从源文本中 抽取/生成 符合schema的结果,例如给定新闻,进行分类、抽取关键词、生成总结等; Agent 。主要功能是Tool Calling,即根据用户query,选择适当的tool和入参。 将 LLM 限制为始终生成符合特定模式的、有效的 JSON 或 YAML,是许多应用的关键功能。 Kor Kor ,一个 基于prompt的技术方案 ;Kor比较适合 数据处理 场景,且原理简单、易于理解,适合作为入门, 并且Kor适用于那些不支持function calling的比较旧的模型。 使用Kor进行structured generation的流程如下: 定义schema,包括结构、注释还有例子; Kor用特定的 prompt template ,将用户提供的schema和待处理的raw text,组装成prompt; 将prompt发送给LLM,借助其通用的In...
InternVL Blog: https://internvl.github.io/blog/ Github: https://github.com/OpenGVLab/InternVL InternVL 1.0 对齐策略 语言模型和视觉模型各自发展,各有突破,但如何让语言模型会看图,或者让视觉模型会说话?为了将视觉模型与语言模型进行连接,对齐如同“胶水”,将两种模型链接在一起,如使用QFormer或线性投影这样的轻量级“胶水”层,来形成视觉-语言模型,如InstructBLIP和LLaVA,但均存在局限性。 现有对齐策略的局限性 参数规模的不一致: LLM的参数规模已经达到1000亿,而广泛使用的VLLM的视觉编码器仍在10亿参数左右。这种差距可能导致LLM的能力无法被充分利用。 特征表示的不一致: 在纯视觉数据上训练的视觉模型或与BERT系列对齐的模型往往与LLM存在表示上的不一致。 连接效率低下: “胶水”层通常是轻量的、随机初始化的,可能无法捕捉到多模态理解和生成所需的丰富的跨模态交互和依赖关系。 InternVL引入全新的对齐策略...
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:...
概述 MTP(Multi-token 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1-token的生成,转变成multi-token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token,实现成倍的加速来提升推理性能。 侧重训练时提高效率。比如论文“Better & Faster Large Language Models via Multi-token...
Qwen-VL 模型框架 Qwen-VL的整体网络架构由三个组件组成: LLM:使用 Qwen-7B 的预训练权重进行初始化。 视觉编码器:Qwen-VL 的可视化编码器使用ViT 架构,使用 Openclip 的 ViT-bigG 的预训练权重进行初始化。在训练和推理过程中,输入图像的大小都会调整为特定分辨率。视觉编码器通过以 14 步幅将图像分割成块来处理图像,生成一组图像特征。 位置感知视觉语言适配器:为了缓解长图像特征序列带来的效率问题,Qwen-VL 引入了一种视觉语言适配器来压缩图像特征。类似QFormer,该适配器包括一个随机初始化的单层交叉注意力模块。使用一组可训练向量(嵌入)作为query,并将视觉编码器中的图像特征作为交叉注意力作的key。该机制将视觉特征序列压缩到固定长度 256。 图像输入 图像不会直接以像素形式喂给语言模型(LLM)。 典型流程是: Visual Encoder :把图片编码成一串视觉特征(embedding/feature sequence)。 Adapter :把视觉特征映射到语言模型可接入的表征空间/维度。 最终得到:...
回顾 PPO \[\begin{equation}\begin{aligned}\mathcal{J}_{\text{PPO}}(\theta) &= \mathbb{E}_{(q,a)\sim\mathcal{D}, o_{<t}\sim\pi_{\theta_{\text{old}}}(\cdot|q)} \\ &\left[ \min \left( \frac{\pi_\theta(o_t \mid q, o_{<t})}{\pi_{\theta_{\text{old}}}(o_t \mid q, o_{<t})} \hat{A}_t, \text{clip}\left(\frac{\pi_\theta(o_t \mid q, o_{<t})}{\pi_{\theta_{\text{old}}}(o_t \mid q, o_{<t})}, 1-\varepsilon, 1+\varepsilon\right) \hat{A}_t \right) \right]\end{aligned}\tag{1}\end{equation}\] 其中 \((q, a)\) 是 数据集...