MoE也有Scaling Law,百万专家利用率近100%!DeepMind华人挑战MoE极限

简介: 【8月更文挑战第1天】近期研究提出"Mixture of A Million Experts", 通过PEER层解决了传统MoE中专家利用率低的问题。PEER采用产品键技术实现从百万级小型专家池中的稀疏检索,相较于FFW层和粗粒度MoE, 在语言建模任务上展现了更好的性能与计算效率平衡。此方法减少了计算和内存成本,同时提高了模型性能,开辟了深度学习的新方向。但仍面临模型复杂性增加及部分专家未充分利用等挑战。[论文](https://arxiv.org/abs/2407.04153)

近年来,随着深度学习的快速发展,神经网络模型的规模不断扩大,以期获得更好的性能。然而,这种规模的扩大也带来了计算成本和内存需求的线性增长,这在标准Transformer架构的全连接(FFW)层中尤为明显。为了解决这个问题,稀疏混合专家(MoE)架构应运而生,它通过将模型大小与计算成本解耦,提供了一种可行的解决方案。

最近,一项名为"Mixture of A Million Experts"的研究引起了广泛关注。该研究由DeepMind的华人科学家Xu Owen He等人提出,他们引入了一种名为PEER(参数高效专家检索)的新型层设计,旨在挑战MoE架构的极限。

在传统的MoE模型中,每个输入样本通常只激活少数几个专家,导致大量专家未被充分利用。此外,由于计算和优化的挑战,现有的MoE模型通常只能包含少量的专家。为了解决这些问题,PEER层利用了一种称为"产品键"的技术,实现了从大量微小专家(超过一百万)池中的稀疏检索。

通过在语言建模任务上的实验,研究人员发现PEER层在性能和计算成本的权衡方面明显优于密集的FFW层和粗粒度的MoE。具体而言,PEER层能够更有效地利用大量的专家,从而在保持计算效率的同时,进一步扩展Transformer模型的潜力。

这一发现对于深度学习领域具有重要意义。首先,它为解决大规模神经网络的计算和内存瓶颈提供了新的思路。通过引入PEER层,研究人员能够更有效地利用大量的专家,从而在不增加计算成本的情况下提高模型的性能。

其次,PEER层的设计也为未来的研究提供了新的研究方向。例如,研究人员可以进一步探索如何优化PEER层的参数,以提高其在各种任务上的泛化能力。此外,他们还可以研究如何将PEER层与其他类型的层(如注意力层)相结合,以构建更强大的神经网络模型。

然而,尽管PEER层在性能和计算成本方面取得了显著的改进,但仍然存在一些挑战和限制。首先,PEER层的设计依赖于产品键技术,这可能增加了模型的复杂性,并可能对模型的可解释性和可调试性产生负面影响。

其次,尽管PEER层能够更有效地利用大量的专家,但仍然存在一些未被充分利用的专家。这可能是由于专家之间的相关性较低,或者由于输入样本的多样性较低。因此,未来的研究可以探索如何进一步提高专家的利用率,以进一步提高模型的性能。

此外,PEER层的性能还受到专家数量和粒度的限制。虽然PEER层能够处理大量的专家,但仍然存在一些限制,如专家数量的上限和专家粒度的下限。因此,未来的研究可以探索如何突破这些限制,以进一步提高模型的扩展性和灵活性。

论文地址:https://arxiv.org/abs/2407.04153

目录
相关文章
|
7月前
|
自然语言处理 物联网 异构计算
比LoRA还快50%的微调方法来了!一张3090性能超越全参调优,UIUC联合LMFlow团队提出LISA
【4月更文挑战第3天】伊利诺伊大学香槟分校和LMFlow团队推出LISA,一种新型微调技术,用于解决大型语言模型的内存消耗问题。LISA基于层重要性采样,随机冻结中间层,降低内存使用,同时提供比LoRA更快的训练速度和更高性能。实验显示,LISA在相似或更低的GPU内存消耗下,超越LoRA和全参数调优。该方法提高了资源受限环境下的微调效率,有望成为LoRA的有效替代,但仍然面临内存限制和随机性影响的问题。
198 4
比LoRA还快50%的微调方法来了!一张3090性能超越全参调优,UIUC联合LMFlow团队提出LISA
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能
昂贵LLM的救星?Nature新研究提出新型忆阻器,比Haswell CPU高效460倍
【10月更文挑战第11天】《自然》杂志最新研究介绍了一种新型忆阻器——线性对称自选14位动能分子忆阻器。该技术在神经网络训练和推理中表现出线性对称的权重更新、460倍于现有CPU的高能效及多级编程能力,有望大幅提升AI硬件的能源效率。尽管前景广阔,但仍需解决制造工艺复杂和环境影响等问题。
29 1
|
4月前
|
数据采集 人工智能 自然语言处理
中科大联合华为诺亚提出Entropy Law,揭秘大模型性能、数据压缩率以及训练损失关系
【8月更文挑战第14天】中科大与华为联合提出的Entropy Law理论,揭示了大语言模型性能与数据压缩率及训练损失的关系,指出低压缩率和高数据一致性有利于提升模型效能。基于此,开发出ZIP数据选择算法,通过多阶段贪婪策略优选低冗余样本,有效提高了模型训练效率和性能,同时降低了计算成本。这一成果为优化大模型训练提供了新途径。论文详述请见链接:https://arxiv.org/pdf/2407.06645。
138 65
|
2月前
|
数据处理
MoE再下一城!港大提出AnyGraph:首次开启图大模型Scaling Law之路
近年来,图结构数据因关系数据的广泛应用而备受关注,但现有模型在处理复杂图数据时需大量微调,灵活性受限。香港大学团队提出了AnyGraph,一种基于图混合专家(MoE)架构的统一图模型,有效应对结构与特征异质性、快速适应及规模定律挑战。通过多样化图专家与轻量级路由机制,AnyGraph实现零样本学习和跨领域数据处理。然而,其计算复杂度较高且路由机制仍有待优化。(239字)
37 2
|
4月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 调度
显著提升深度学习 GPU 利用率,阿里云拿下国际网络顶会优胜奖!
显著提升深度学习 GPU 利用率,阿里云拿下国际网络顶会优胜奖!
290 7
|
5月前
|
测试技术
8B尺寸达到GPT-4级性能!北大等提出医疗专家模型训练方法
【7月更文挑战第8天】北京大学等研究者提出的新方法缓解了大模型如Llama-3-8B在持续预训练时的“稳定性差距”,通过多轮次训练、高质量子语料库选择和数据混合策略,提升性能和效率。在医疗领域,他们将OpenLlama-3B性能提升至40.7%,并创建的Llama-3-Physician模型达到GPT-4级别。尽管取得突破,该方法在其他模型和领域的适用性仍需探索,且持续预训练仍资源密集。[链接: https://arxiv.org/abs/2406.14833]
93 25
|
5月前
|
人工智能 自然语言处理 网络架构
单一作者论文,谷歌提出百万专家Mixture,超越密集前馈、稀疏MoE
【7月更文挑战第27天】谷歌提出了一种名为“百万专家Mixture”的神经网络架构,旨在解决Transformer模型处理大规模数据时面临的计算和内存效率问题。该架构通过利用“产品键”技术实现从大规模专家池中的高效检索,相较于传统密集前馈网络和稀疏MoE模型,在性能-计算权衡方面展现出明显优势。尽管如此,模型训练的复杂性和大规模模型的有效管理仍然是挑战。[链接](https://arxiv.org/abs/2407.04153)
64 2
|
机器学习/深度学习 人工智能 物联网
Sam Altman谈OpenAI:面临GPU短缺恐慌,GPT-3或将开源
Sam Altman谈OpenAI:面临GPU短缺恐慌,GPT-3或将开源
|
机器学习/深度学习 存储 缓存
LLM推理提速2.8倍,CMU清华姚班校友提出「投机式推理」引擎SpecInfer,小模型撬动大模型高效推理
LLM推理提速2.8倍,CMU清华姚班校友提出「投机式推理」引擎SpecInfer,小模型撬动大模型高效推理
289 0
|
机器学习/深度学习 编解码 PyTorch
港中文提出 EdgeViT | 超越MobileViT与MobileNet,实现Transformer在CPU上实时
港中文提出 EdgeViT | 超越MobileViT与MobileNet,实现Transformer在CPU上实时
252 0