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有望成为Transformer杀手,谷歌DeepMind架构MoR实现两倍推理速率特色
机械之心报道
编辑:冷猫
大型语言模子已展现出卓越的能力,但其安排仍面临重大的盘算与内存开销所带来的挑战。随着模子参数规模扩大至数千亿级别,训练和推理的本钱变得高昂,阻碍了其在许多现实应用中的推广与落地。
这促使研究者们围绕两个主要偏向起劲探索高效化手艺:一是通过权重共享提升参数效率,二是凭证输入重漂后动态分派盘算资源,实现自顺应盘算
而一切的基础则是 Transformer 架构。这次谷歌又一次坐不住了,在递归 Transformer 的基础上再次进化,宣布了名为 Mixture-of-Recursions (MoR)的新 LLM 模子架构,有学者以为这个新架构「有潜力成为 Transformer 的杀手」
MoR 框架引入了一种统一要领,同时实现参数共享和自顺应盘算。与以往伶仃处置惩罚参数镌汰或自顺应盘算的要领差别,MoR 将动态 token 级路由集成到参数高效的递归 Transformer 中,建设了一种协同架构,实现了「无需肩负大模子本钱的大模子质量」。
论文问题:Mixture-of-Recursions: Learning Dynamic Recursive Depths for Adaptive Token-Level Computation论文链接:alphaxiv.org/abs/2507.10524
在本研究中,作者提出了Mixture-of-Recursions(MoR),一个统一框架,旨在充分验展递归 Transformer 的潜力(如图所示)。MoR 通过端到端训练轻量级的路由,为每个 token 分派专属的递归深度:即凭证每个 token 所需的「思索」深度,决议共享参数?槎云渲馗从τ玫拇问,从而将盘算资源精准地分派到最需要的部分。
这种基于 token 的动态递归机制,自然支持递归级的键值(KV)缓存,即凭证每个 token 所分派的递归深度,有选择地存储和检索对应的键值对。该定向缓存战略显著降低了内存带宽压力,从而无需后处置惩罚操作就能提升推理吞吐量。
因此,MoR 在一个统一架构中同时实现了三项优化:
1.参数共享:通过权重绑定显著镌汰参数目;
2.盘算路由:通过 token 路由阻止冗余盘算(镌汰无效的 FLOPs);
3.递归级缓存:按需缓存键值对,降低内存会见开销,提升吞吐效率。
MoR 以此兼顾了性能、效率和盘算资源使用率,是递归 Transformer 架构的主要演进
MoR 总览
左图显示每个递归办法由一组牢靠堆叠的层与一个路由(router)组成。路由会为每个 token 决议是继续通过递归块(举行下一轮递归),照旧提前退出。图中灰色方框体现的就是该递归?。
中图展示了完整的模子结构。关于每个 token,模子会凭证路由的决议,对共享的递归?樽疃嘀馗从τ N_r 次,从而实现动态递归深度。
右图 是一个 token 级的路由示例,展示了每个 token 的现实递归次数。颜色越深的单位格体现该 token 在目今递归办法中被激活加入了盘算。底部显示了每个文本 token 现实履历的递归次数,使用差别颜色编码标注(如:紫色 1 次、蓝色 2 次、红色 3 次)。
焦点架构与要领
递归 Transformer 模子基础
MoR 基于递归 Transformer,通过跨多个层共享权重来实现参数效率,而不是为每一层维护唯一参数。
多种参数共享模式
循环:递归块循环复用(例如,重复层 [0,1,2])
序列:每个块一连地重用相同的层(例如,[0,0,0],[1,1,1])
中周期 / 中序列:保存首层和尾层的奇异参数,同时共享中心层权重的变体
中周期战略在履历上被证实最为有用,在参数效率和模子表达能力之间提供了最佳平衡。
动态路由机制
MoR 的焦点立异在于其动态路由系统,该系统凭证单个 token 的盘算需求分派差别的递归深度。实现了两种主要的路由战略:
1、在每一个递归办法 r,路由器 G 会对每个 token 目今的隐藏状态举行评估,并选择 top-k 的 token 继续进入下一层递归。
这会形成一个逐步收窄的盘算漏斗:重大的 token 会接受更深层的处置惩罚,而简朴的 token 会更早退出盘算。然而,这种要领在训练历程中碰面临因果性挑战,因此需要接纳一些专门的手艺:
辅助路由(Auxiliary Router):一个单独的轻量网络,用于在推理阶段展望 top-k 的选择;辅助损失(Auxiliary Loss):接纳二元交织熵损失,勉励路由器输出靠近二值化,从而实现更清晰的阈值判断。
2、Token 选择路由(Token-Choice Routing):每个 token 在一最先就做出一次路由决议,以确定其完整的递归深度。这种方法自然知足因果性要求,但需要引入负载平衡机制:
平衡损失(Balancing Loss):正则项,用于勉励递归深度之间的匀称漫衍;路由偏置(Router Bias):在训练历程中动态调解各专家的偏置项。
KV缓存优化
MoR 引入了两种针对动态深度模子的专用 KV 缓存战略:
递归式 KV 缓存:在每个递归深度选择性地缓存 KV 对,注重力仅限于外地缓存的 token:
递归 KV 共享:所有 token 都会遍历第一个递归块,该块的 KV 对会被缓存并在后续递归中重用:
实验效果
MoR 在相同盘算预算下以更少参数优于基线模子
在等效的训练预算(16.5 × 10?? FLOPs)下,作者将 MoR 模子与 原始 Transformer 及递归 Transformer 举行了较量。如表 3 所示,MoR 模子接纳「专家选择路由」(expert-choice routing)和两层递归(N_r = 2),实现了更低的验证损失,并在少样本学习平均准确率上逾越基线(43.1% 比照 42.3%)。值得注重的是,只管参数目镌汰近 50%,MoR 依然取得了更优性能。这一优势归因于其更高的盘算效率,使其在相同 FLOPs 预算下处置惩罚了更多训练 token。
在牢靠 FLOPs(16.5e18)与牢靠 token 数(20B)两种设定下,对 MoR、递归 Transformer(Recursive)和标准 Transformer(Vanilla)举行了比照。
MoR 在相同数据下以更少盘算逾越基线模子
为了单独剖析架构差别,作者在牢靠训练 token 数目(20B)下举行评估。效果显示,MoR 模子(N_r = 2)在使用比基线模子少 25% 的 FLOPs情形下,仍实现了更低的验证损失和更高的准确率。
这种理论上的效率优势在实践中带来了显著提升:相比于基线模子,MoR 的训练时间镌汰 19%,峰值内存使用量下降 25%。这些刷新泉源于 MoR 的层级过滤机制与递归注重力战略,有用缩短了序列长度,实现了更优的盘算 - 准确率平衡,甚至在预训练阶段亦是云云。
MoR 性能受路由与缓存战略影响
作者还评估了 MoR 架构下的一些设计变体,特殊是在轻量级的三层递归设置(N_r = 3)下仍具可比性的 Vanilla 模子。效果显示,接纳「token 选择路由」时准确率较低(40.0%),而「专家选择路由」体现更好(42.6%),批注路由粒度对模子性能具有要害影响。
别的,接纳 KV 缓存共享略微降低了性能,但显著提升了内存效率。在对内存占用有要求的安排场景中,这种性能与资源之间的权衡是值得接受的。
差别盘算预算下的验证损失,在四种模子规模(135M、360M、730M 和 1.7B 参数目)下举行比照。
MoR 是一种可扩展且参数高效的架构
如图所示,MoR 在所有模子规模和盘算预算下都稳固优于递归基线模子。只管在最小规模(135M)下体现略低于原始 Transformer(可能由于递归容量瓶颈所致),但这种差别随着模子规模的扩大迅速缩小。在参数目凌驾 360M 时,MoR 不但能够追平,并且在低至中等预算下经常逾越原始 Transformer。
效果批注:MoR 是标准 Transformer 的一种可扩展且高效的替换计划
它在使用显著更少参数的情形下,取得了优异的验证性能,因而很是适适用于预训练以及大规模安排。
MoR 通过一连深度批处置惩罚提升推理吞吐量
如图 4a 所示,在上述两种批处置惩罚设置下,所有 MoR 变体的推理吞吐量均高于 Transformer 基线模子。
随着递归深度的增添,更多 token 可在早期阶段退出,从而镌汰 KV 缓存的使用。这一机制显著提升了推理速率:
例如,MoR-4 在最大批量设置下的吞吐量提升可达 2.06 倍
虽然这陪同着稍微的性能下降,但思量到吞吐量的大幅提升,这种权衡是值得的。
实验效果批注:将深度偏向批处置惩罚范式与提前退出机制相连系,能够显著提升 MoR 在现实安排场景中的推理吞吐能力。
图中 (a) 在牢靠批量和最大批量设置下,MoR 与原始 Transformer 在推理吞吐量与对数似然(log-likelihood)之间的帕累托前沿(Pareto frontier)体现比照。
(b) 参数共享战略对递归 Transformer 的影响:展示了递归次数为 = 3 的递归 Transformers 在四种差别参数共享战略下的负对数似然(NLL)体现。这些模子在 100 亿 token 上预训练。图中红色虚线体现完整规模的原始 Transformer,玄色虚线体现参数目约为其三分之一的基线模子。
(c) 四种差别架构在启用 KV 缓存共享时的 NLL 体现比照。其中:
MoR 的绿色体现禁用递归级 KV 缓存(recursion-wise KV caching),蓝色体现启用递归级 KV 缓存共享(recursive KV sharing);MoR-E 体现接纳专家选择路由(expert-choice routing)的 MoR,MoR-T 体现接纳 token 选择路由(token-choice routing)的 MoR。
尚有消融实验,请参照原论文。
总结与讨论
MoR 通过证实参数效率和自顺应盘算可以协同连系,为高效的 LLM 架构建设了一种新的规范。该框架实现大型模子质量的同时显著降低了盘算需求的能力,解决了语言建模中的基本可扩展性挑战。
最主要的是,MoR 为开发更具认知启发性的 AI 系统提供了基础。其在天生历程中能够按每个 token 自顺应地分派「思索深度」的能力,与语言模子中新兴的潜在推理和内部思索研究相一致。这批注 MoR 可以作为一个平台,用于研究模子怎样学会在坚持通例使命效率的同时,更深入地思索重大问题。
该要领简直提高了推理速率,降低了 KV 缓存,但其是否能被称为「Transformer 杀手」,仍然保存许多质疑。
更多细节内容,请参考原论文。
游戏亮点
1、富厚多彩的修仙玩法
除了作育学生和建设仙门外,游戏还包括了炼丹、炼器、仙田等多种修仙玩法,让玩家体验到修仙的方方面面。
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游戏评测
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3、挂机系统的设置知心适用,解放了玩家的双手,让玩家更轻松地享受游戏兴趣。
4、学生个性化塑造突出,每个学生都有自己奇异的故事和特点,增添了游戏的意见意义性和可玩性。
更新日志
v5.6.20版本
1.1调解问鼎苍穹席位赛的防守阵容设置规则,现在任何时间都可以调解防守阵容
1.2优化天道树意会道果时道果数目缺乏的获取提醒,现在会自动翻开道果宝箱,利便祖师快捷获取
1.3优化新增仙法问道投资运动的购置提醒,现在休赛期购置投资时,若是无法拿满奖励则会有二次确认提醒
1.4修复一连炼制同种丹药时,炼制质料的数目显示异常的过失
下载地点
- 电脑版
- /安卓版
- 外地下载通道:
- 仅下载APK文件
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