华为诺亚方舟实验室推出VeLoRA:解决大语言模型(LLMs)在训练和微调过程中面临的计算和内存密集问题

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华为诺亚方舟实验室推出VeLoRA,它旨在解决大语言模型(LLMs)在训练和微调过程中面临的计算和内存密集问题。尽管大型语言模型在许多语言处理任务上取得了巨大成功,但它们对硬件资源的需求非常高,这限制了它们在现有硬件上的广泛应用。VeLoRA在多个基准测试中的有效性,包括VTAB-1k微调基准测试、GLUE语言基准测试和大规模C4数据集上的预训练任务。通过这些实验,VeLoRA证明了其在减少内存需求的同时,能够提供有竞争力的性能。

主要功能:

VeLoRA的主要功能是提供一个内存高效的算法,用于训练和微调大型语言模型。它通过压缩中间激活(神经网络在前向传播过程中产生的数据,用于在反向传播过程中计算梯度)来减少内存使用,而不会牺牲性能。

主要特点:

  1. 内存效率:VeLoRA通过一种特殊的压缩技术显著降低了存储中间激活所需的内存。
  2. 无需昂贵操作:与需要进行奇异值分解(SVD)等昂贵操作的方法不同,VeLoRA使用固定且易于初始化的一维子空间投影,避免了高计算开销。
  3. 与现有技术互补:VeLoRA与现有的参数高效微调(PEFT)方法兼容,可以进一步降低内存需求。

工作原理: VeLoRA的工作原理包括以下步骤:

  1. 分组策略:在前向传播期间,将输入的token(模型处理的基本数据单位)分组为更小的子token。
  2. 压缩:使用单个投影向量,将这些子token投影到一维子空间中,实现压缩存储。
  3. 重建:在反向传播期间,使用相同的投影向量重建原始token,以便进行梯度计算。

具体应用场景:

  1. 大型语言模型训练:VeLoRA可以用于训练像LLaMA这样的大型语言模型,这些模型通常需要大量的内存和计算资源。
  2. 微调任务:在需要对预训练模型进行微调的应用中,如特定语言任务或视觉任务,VeLoRA可以帮助减少内存使用,同时保持或提高模型性能。
  3. 资源受限环境:在计算资源受限的环境中,VeLoRA使得训练和部署大型模型成为可能,这对于小型机构或学术研究尤其有价值。
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