【NLP高频面题 - LLM架构篇】大模型使用SwiGLU相对于ReLU有什么好处?

【NLP高频面题 - LLM架构篇】大模型使用SwiGLU相对于ReLU有什么好处?

重要性:★★★ 💯


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使用的SwiGLU替换ReLU最重要的原因是SwiGLU可以更好的捕获序列的特征。

① 使用ReLU的FFN的计算公式:

② 使用SwiGLU的FFN的计算公式:

更直观的看下ReLU和SwiGLU的可视化对比:

Swish 激活函数在参数 β 不同取值下的形状:

SwiGLU在计算中引入了门控机制,门控机制可以使用更软性的权重筛选有用的信息,并且梯度更平滑。这么做有以下几个主要好处:

  1. 动态门控机制:SwiGLU继承了GLU的门控特性,通过使用sigmoid函数作为门控器,可以对输入信号进行筛选和选择性放大。这种门控机制允许模型自适应地选择哪些信息是重要的,从而有助于提高模型对数据的表示能力。
  2. 增加非线性和复杂度:SwiGLU通过引入Swish激活函数,为神经网络增添了更多的非线性,使得模型能够捕捉和学习数据中更为复杂的特征和模式。
  3. 提高信息流动的效率:SwiGLU的门控机制使得模型能够更有效地管理和调整信息的流动,减少无关信息的干扰,提高了信息处理的效率。
  4. 避免"dying ReLU"问题:ReLU的一个主要问题是"dying ReLU",即某些神经元在训练过程中可能永远不会被激活,导致这些神经元对网络的贡献为零。SwiGLU通过其动态门控机制,减少了这种问题的发生。
  5. 提高模型精度:在某些任务中,SwiGLU可以显著提高模型的精度,尤其是在自然语言处理任务中,如GLUE和SuperGLUE,SwiGLU的使用可以带来超过4%的精度提升。

拔高(举一反三):深刻理解门控机制,并且知晓门控机制在LSTM、IA3中都有应用。

门机制:控制水闸的门就能阻止或者释放水流。类似的,门机制的作用是控制数据的流动。

如上图所示,门的开合程度由 0.0 ~1.0 的实数表示,通过这个数值控制流出的水量,sigmoid 函数用于求门的开合程度(sigmoid 函数的输出范围在 0.0 ~ 1.0)。

① LSTM 中门控机制的应用:

② PEFT的IA3方法中门控机制的应用:

IA3的思想:抑制和放大内部激活,通过可学习的向量对激活值进行抑制或放大。具体来说,会对K、V、FFN三部分的值进行调整,训练过程中同样冻结原始模型的权重,只更新可学习的部分向量部分。训练完成后,与Lora类似,也可以将学习部分的参数与原始权重合并,没有额外推理开销。


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