字节豆包大模型团队突破残差连接局限!预训练收敛最快加速80%

简介: 字节跳动豆包大模型团队提出“超连接”创新方法,突破残差连接局限,引入可学习的深度和宽度连接,动态调整网络层间连接强度。该方法在大型语言模型预训练中实现最快收敛速度,加速80%,并在图像生成、分类等任务中表现出色,显著提升准确率和稳定性。论文链接:https://arxiv.org/pdf/2409.19606

在深度学习领域,残差连接(Residual Connection)一直扮演着重要角色,它通过在网络层间建立直接连接,缓解了梯度消失问题,使得训练深层网络成为可能。然而,残差连接并非完美无缺,它在不同变体中存在一些尚未解决的局限性,如梯度消失与表示崩溃之间的权衡。

为了解决这些问题,字节跳动的豆包大模型团队提出了一种名为“超连接”(Hyper-Connections)的创新方法。该方法不仅能够替代残差连接,还具备了显著的性能优势。

超连接的核心思想是引入可学习的深度连接和宽度连接,以动态调整网络层之间的连接强度,从而优化网络性能。

  • 深度连接:可以看作是残差连接的泛化形式,为每一层输出到下一层输入的连接分配权重。通过扩展网络输入的副本数量,超连接能够同时建模不同的深度连接。
  • 宽度连接:在同层的不同隐藏向量之间建立连接,促进信息交换,增强层内特征的多样性。

通过这些创新设计,超连接能够有效解决残差连接中梯度消失和表示崩溃的问题,并具备以下显著优势:

  1. 更快的收敛速度:在大型语言模型的预训练中,超连接模型的收敛速度比基线模型快1.8倍,这对于减少训练时间和计算资源具有重要意义。
  2. 更好的泛化能力:超连接模型在多个下游任务上表现出更高的准确率,表明其能够更好地泛化到新的任务和数据集。
  3. 更稳定的训练过程:超连接模型在训练过程中没有出现明显的波动或震荡,表明其能够提供更稳定的训练过程。

为了验证超连接的有效性,豆包大模型团队在多个任务上进行了广泛的实验,包括大型语言模型的预训练、图像生成和图像分类。

  • 大型语言模型预训练:在1B和7B参数的密集模型以及7B参数的MoE模型上,超连接模型都表现出了显著的性能提升。特别是在OLMoE模型中,超连接模型在ARC-Challenge任务上的准确率提高了约6个百分点。
  • 图像生成:在ImageNet数据集上,超连接模型在FID、sFID、IS和P/R指标上都表现出了与具有50%更多参数的DiT模型相当的性能,表明其在图像生成任务上也具有出色的能力。
  • 图像分类:在ImageNet数据集上,超连接模型在Base和Large规模上都表现出了显著的准确率提升,特别是DHC配置在Large规模上实现了2.69%的相对准确率提升。

这些实验结果表明,超连接不仅在大型语言模型预训练中具有显著优势,还具备了广泛的应用前景。它有望在其他AI领域中发挥重要作用,为解决各种挑战提供新的思路和方法。

超连接的提出为深度学习领域带来了新的活力和可能性。它通过引入可学习的深度连接和宽度连接,为解决残差连接中的局限性提供了一种创新的思路。然而,我们也需要理性看待超连接的局限性和未来发展方向。

  • 计算成本:虽然超连接在性能上具有显著优势,但其引入的额外参数和计算成本可能对一些资源受限的应用场景构成挑战。如何在保持性能的同时降低计算成本,将是未来研究的一个重要方向。
  • 可解释性:超连接的动态调整机制虽然能够优化网络性能,但也可能增加模型的复杂性和不可解释性。如何提高超连接模型的可解释性,使其在实际应用中更具可信度,也将是未来研究的一个重要课题。
  • 应用扩展:目前超连接主要在大型语言模型预训练、图像生成和图像分类等任务上进行了验证,但其在其他领域的应用潜力还有待进一步探索和挖掘。如何将超连接扩展到更多的应用领域,使其发挥更大的作用,也将是未来研究的一个重要方向。

论文链接:https://arxiv.org/pdf/2409.19606

目录
相关文章
|
存储 C语言 C++
【c语言】运算符汇总(万字解析)
今天博主跟大家分享了c语言中各种操作符的功能、使用方法以及优先级和结合性,并且与大家深入探讨了表达式求值的两个重要规则--算数转换和整形提升。学习这些知识对我们的C语言和C++学习都有着极大的帮助。
1061 2
|
3月前
|
数据采集 人工智能 供应链
2025医药行业Agent案例:从研发到终端的8大场景+15个标杆实践
AIAgent正深度重构医药行业,覆盖研发、生产、医疗、营销等八大场景。六周完成晶体结构确认、诊断建议与专家一致性超98%、7×24小时精准处理订单……15个标杆案例揭示:Agent已从概念落地为核心生产力,推动新药研发提速30%,年复合增长率达42%。
853 1
|
人工智能 自然语言处理 数据可视化
解锁DeepSeek V3.2新玩法!数眼智能接入联网搜索和网页阅读能力!基于Dify开发AI智能体技术分享与应用实践
DeepSeek-V3.2以极致性价比实现性能飞跃,推理能力超GPT-4o,API价格仅其1%。支持128K长上下文与智能agent,结合Dify平台可构建高效联网搜索助手,实现实时信息获取与精准回答引用,真正“好用不贵”。
569 1
|
11月前
|
人工智能 自然语言处理 数据可视化
DeepSeek使用终极指南:解锁国产大模型的隐藏实力
DeepSeek作为国产大语言模型的佼佼者,支持多模态交互,在编码、数学和逻辑推理等方面表现卓越。本文从基础操作到进阶技巧全面解析其高效使用方法,涵盖精准提问法则、文件交互技巧、高级指令应用等,并提供智能客服、数据分析、教育培训等典型场景实战案例。同时提醒用户注意提问禁忌与安全规范,帮助开发者和普通用户充分挖掘DeepSeek的潜能,提升工作效率,探索智能解决方案。
969 0
|
定位技术 Python
Matplotlib 教程 之 Matplotlib imshow() 方法 1
《Matplotlib imshow() 方法教程》:本文介绍 Matplotlib 库中的 imshow() 函数,该函数常用于绘制二维灰度或彩色图像,也可用于展示矩阵、热力图等。文中详细解释了其语法及参数,例如颜色映射(cmap)、归一化(norm)等,并通过实例演示了如何使用 imshow() 显示灰度图像。
405 2
|
运维 安全 数据安全/隐私保护
更安全、更丰富 、更兼容 Anolis OS 23.2 版本重磅上线
该版本不仅新增了许多实用功能,还修复了大量的已知问题和安全漏洞,显著提升了用户体验。
|
网络协议 应用服务中间件 Linux
LVS介绍与配置
LVS介绍与配置
1051 8
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL数据库常见报错案例与错误代码说明
MySQL数据库常见报错案例与错误代码说明
1245 0
|
存储 SQL 测试技术
图书馆管理系统系统分析与设计(下)
图书馆管理系统系统分析与设计(下)
822 1
|
人工智能 计算机视觉
字节豆包、武大提出 CAL:通过视觉相关的 token 增强多模态对齐效果
【6月更文挑战第25天】字节跳动AI实验室与武汉大学合作提出CAL方法,通过引入视觉token强化多模态对齐,提升视觉-语言预训练模型的性能。CAL包含视觉特征提取、token生成及多模态对齐三步,实验显示它在COCO Captions和Flickr30k等数据集上取得显著提升。然而,CAL计算成本高且依赖于图像编码器质量,未来将探索扩展至更多模态。[论文链接](https://arxiv.org/pdf/2405.17871)
487 8