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Google讓模型依任務學習路由，有效提高大型語言模型推理效率



Google在其最新的人工智慧研究，發表了一種用於加速大型模型推理的方法，也就是說，使用該方法，在模型擴大的情況下，推理的成本不會顯著增加，因此能繼續提供有效率的服務。


由於擴展大型語言模型，能夠使像是T5、GPT-3和M4這類語言模型的結果，獲得明顯的提升，因此在追求更高品質結果的目標下，研究人員無不盡可能擴展模型。建構更大模型的常用方法，通常是增加層數，或是增加層的維度，使模型更深更寬。


這類密集模型採用輸入序列，序列會被切分成更小的元件，稱為令牌（Tokens），這些令牌會傳遞給整個網路，活化每一層和參數。Google提到，雖然這些大型且密集的模型，在多自然語言處理任務上獲得很不錯的結果，但是訓練成本也會隨著模型規模線性增加。


因此為了降低成本，研究人員開始採用混合專家（Mixture of Experts，MoE）方法，建構稀疏活化模型。與密集模型方法不同之處，在於傳遞給網路的每個令牌，會藉由跳過部分的模型參數，依循被稱作專家的獨立子網路，藉此減少計算量。


而將輸入令牌分配給各子網路的決定，則由一個小型的路由網路決定，混合專家方法讓擴增模型大小所付出的成本，不會成比例地線性增加，進而提升效能。

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但Google提到，雖然這是一個有效的訓練策略，但是將長序列令牌發送給多個專家，會再次使推理計算成本增加，因為專家會分散在大量的加速器中，像是1.2T參數的GLaM模型，就需要用到256個TPU-v3晶片。因此又會與密集模型遭遇到相同的問題，混合專家模型提供服務所需要的處理器數量，與模型大小成線性關係增加，因而增加計算需求，並導致明顯的通訊開銷和工程複雜度。


因此Google發展了一種成為TaskMoE的方法，在模型擴展的同時，仍然能夠有效率地提供服務。Google的方法是訓練一個大型多任務模型，並在推理時，丟棄每個任務未使用的專家，從中萃取出更小、獨立的任務子網路，能夠適用於推理，又不會損失模型品質，並且顯著降低推理延遲，與其他混合專家模型以及使用知識蒸餾壓縮（Distillation）的模型相比，Google證明，他們的方法在多語言神經機器翻譯方面更為有效。



Google比較TaskMoE、典型混合專家模型TokenMoE和基準密集模型的吞吐量和每秒解碼令牌數，TaskMoE模型比TokenMoE模型小達7倍，可以直接在單個TPU-v3晶片上運算，不需要像是TokenMoE使用64個TPU-v3晶片，且TaskMoE吞吐量峰值是TokenMoE的2倍，Google提到，TokenMoE模型花了25％的推理時間在裝置間的通訊，而TaskMoE幾乎沒有通訊成本。


以結果來看，在多語言翻譯任務中，TaskMoE模型的分數，硬是比經蒸餾的TokenMoE模型平均高了2.1 BLEU。

來源鏈接：https://www.ithome.com.tw/news/148927


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