微软亚研院提出模型基础架构RetNet或将成为Transformer有力继承者

作为全新的神经网络架构,RetNet 同时实现了良好的扩展结果、并行训练、低成本部署和高效推理。这些特性将使 RetNet 有可能成为继 Transformer 之后大语言模型基础网络架构的有力继承者。实验数据也显示,在语言建模任务上:

  • RetNet 可以达到与 Transformer 相当的困惑度(perplexity)
  • 推理速度达8.4倍
  • 内存占用减少70%
  • 具有良好的扩展性

并且当模型大小大于一定规模时,RetNet 的表现会优于 Transformer。具体详情,一起来看。解决"不可能三角" Transformer 在大语言模型中的重要性毋庸置疑。无论是 OpenAI 的 GPT 系列,还是谷歌的 PaLM、Meta 的 LLaMA,都是基于 Transformer 打造。但 Transformer 也并非完美无缺:其并行处理机制是以低效推理为代价的,每个步骤的复杂度为 O(N);Transformer 是内存密集型模型,序列越长,占用的内存越多。在此之前,大家也不是没想过继续改进 Transformer。但主要的几种研究方向都有些顾此失彼:线性 Attention 可以降低推理成本,但性能较差;循环神经网络则无法进行并行训练。也就是说,这些神经网络架构面前摆着一个"不可能三角",三个角代表的分别是:并行训练、低成本推理和良好的扩展性能。

RetNet 的研究人员想做的,就是化不可能为可能。具体而言,RetNet 在 Transformer 的基础上,使用多尺度保持(Retention)机制替代了标准的自注意力机制。与标准自注意力机制相比,保持机制有几大特点:引入位置相关的指数衰减项取代 softmax,简化了计算,同时使前步的信息以衰减的形式保留下来。引入复数空间表达位置信息,取代绝对或相对位置编码,容易转换为递归形式。另外,保持机制使用多尺度的衰减率,增加了模型的表达能力,并利用 GroupNorm 的缩放不变性来提高 Retention 层的数值精度。 

RetNet 的双重表示每个 RetNet 块包含两个模块:多尺度保持(MSR)模块和前馈网络(FFN)模块。保持机制支持以三种形式表示序列:

  • 并行
  • 递归
  • 分块递归,即并行表示和递归表示的混合形式,将输入序列划分为块,在块内按照并行表示进行计算,在块间遵循递归表示。

其中,并行表示使 RetNet 可以像 Transformer 一样高效地利用 GPU 进行并行训练。递归表示实现了O(1)的推理复杂度,降低了内存占用和延迟。分块递归则可以更高效地处理长序列。这样一来,RetNet 就使得"不可能三角"成为可能。以下为 RetNet 与其他基础架构的对比结果:

在语言建模任务上的实验结果,进一步证明了 RetNet 的有效性。结果显示,RetNet 可以达到与 Transformer 相似的困惑度(PPL,评价语言模型好坏的指标,越小越好)。同时,在模型参数为70亿、输入序列长度为8k的情况下,RetNet 的推理速度能达到 Transformer 的8.4倍 ,内存占用减少70% 。在训练过程中,RetNet 在内存节省和加速效果方面,也比标准 Transformer+FlashAttention 表现更好,分别达到25-50%7倍。值得一提的是,RetNet 的推理成本与序列长度无关,推理延迟对批量大小不敏感,允许高吞吐量。

 另外,当模型参数规模大于20亿时,RetNet 的表现会优于 Transformer。

相关推荐
大厂码农老A2 小时前
3天实现"睡后收入"—— Cursor & Skills打造"全自动出海"Agent
人工智能·aigc·ai编程
树獭叔叔3 小时前
OpenClaw Agents 系统:多代理架构与智能编排的完整技术解析
后端·aigc·openai
树獭叔叔5 小时前
OpenClaw Workspace 文件完整指南:从文件到 AI 行为的完整链路
后端·aigc·openai
德育处主任6 小时前
『NAS』一句话生成网页,在NAS部署UPage
前端·javascript·aigc
刀法如飞7 小时前
AI时代,人人都是需求描述工程师
程序员·aigc·ai编程·需求文档
饼干哥哥18 小时前
这43个OpenClaw Skill,直接干翻跨境电商
aigc
饼干哥哥19 小时前
把n8n逼死后,Openclaw重构了跨境电商的内容创作流程
aigc
刀法如飞19 小时前
AI时代,程序员都应该是需求描述工程师
程序员·aigc·ai编程·需求文档
小兵张健19 小时前
白嫖党的至暗时期
人工智能·chatgpt·aigc
该用户已不存在1 天前
除了OpenClaw还有谁?五款安全且高效的开源AI智能体
人工智能·aigc·ai编程