【大模型量化、蒸馏、剪枝、微调小结】

1. 大模型中的"大模型"是什么?

**大模型(Large Model)**通常指参数量巨大(如数十亿至万亿级)、训练数据海量的深度学习模型,如GPT-3、PaLM等。其核心特点是:

  • 规模大:参数量庞大,需分布式训练。
  • 通用性强:通过海量数据预训练,可处理多种任务(如文本生成、翻译等)。
  • 涌现能力:在规模达到阈值后,表现出小模型不具备的能力(如复杂推理)。

2. 量化(Quantization)是什么?

量化是通过降低模型参数的数值精度(如从32位浮点数→8位整数)来压缩模型、提升推理效率的技术。例如:

  • 原始参数 :0.873(float32)→ 量化后:87(int8,缩放因子0.01)。

3. 大模型量化是什么?本质上是什么?

  • 大模型量化:对大模型参数/激活值进行低精度表示,减少内存占用和计算开销。
  • 本质 :通过牺牲少量精度换取效率提升,是计算资源与模型性能的权衡

4. 大模型量化的过程

  1. 校准:用少量数据统计参数分布,确定缩放因子(Scale)和零点(Zero-point)。
  2. 映射:将浮点参数线性/非线性映射到低精度整数(如int8)。
  3. 微调(可选):量化感知训练(QAT)缓解精度损失。

5. 蒸馏(Distillation)是什么?

**知识蒸馏(Knowledge Distillation)**是将大模型(教师模型)的知识迁移到小模型(学生模型)的技术,核心是让学生模仿教师的输出(如logits或特征表示)。


6. 蒸馏过程

  1. 训练教师模型:在大数据集上训练一个高性能大模型。
  2. 软化输出:教师模型生成软标签(Soft Targets,含类别概率分布)。
  3. 学生训练:学生模型同时学习真实标签和教师的软标签(损失函数结合两者)。

7. 蒸馏本质上是什么?

本质 :通过教师模型的输出分布(含类别间关系等暗知识)指导学生模型,实现知识压缩泛化能力迁移


8. 大模型剪枝(Pruning)是什么?

剪枝是通过移除模型中不重要的参数(如权重接近0的连接)来减少模型规模的技术,分为:

  • 结构化剪枝:移除整个神经元/通道。
  • 非结构化剪枝:移除单个权重。

9. 剪枝过程

  1. 训练原模型:正常训练大模型至收敛。
  2. 评估重要性:根据权重绝对值或梯度筛选不重要参数。
  3. 剪枝与微调:移除参数后微调模型恢复性能(迭代进行)。

10. 剪枝的本质

本质 :通过稀疏化模型 去除冗余参数,实现模型轻量化,属于模型结构优化


11. 其他大模型微调方式

  1. Adapter Tuning:在模型中插入小型适配层,仅训练这些层。
  2. LoRA(Low-Rank Adaptation):通过低秩矩阵分解微调权重增量。
  3. Prefix Tuning:在输入前添加可学习的前缀向量。
  4. Prompt Tuning:仅优化提示(Prompt)的嵌入表示。
  5. BitFit:仅微调模型中的偏置(Bias)参数。

总结

技术 目标 核心方法 本质
量化 减少计算/存储开销 低精度表示参数 精度-效率权衡
蒸馏 压缩模型 教师模型指导学生模型 知识迁移
剪枝 减少参数数量 移除不重要参数 稀疏化模型
微调技术 高效适应下游任务 参数高效调整(如Adapter/LoRA) 任务特定适配
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