展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 业界资讯 > LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

AIxiv专栏是本站发布学术、技术内容的栏目。过去数年,本站AIxiv专栏接收报道了2000多篇内容,覆盖全球各大高校与企业的顶级实验室,有效促进了学术交流与传播。如果您有优秀的工作想要分享,欢迎投稿或者联系报道。投稿邮箱:liyazhou@jiqizhixin.com;zhaoyunfeng@jiqizhixin.com本文的主要作者为黄毅翀。黄毅翀是哈尔滨工业大学社会计算与信息检索研究中心博士生,鹏城实验室实习生,师从秦兵教授和冯骁骋教授。研究方向包括大语言模型集成学习、多语言大模型,相关论文发表于自

本文目录
    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了
    AIxiv专栏是本站发布学术、技术内容的栏目。过去数年,本站AIxiv专栏接收报道了2000多篇内容,覆盖全球各大高校与企业的顶级实验室,有效促进了学术交流与传播。如果您有优秀的工作想要分享,欢迎投稿或者联系报道。投稿邮箱:liyazhou@jiqizhixin.com;zhaoyunfeng@jiqizhixin.com

    本文的主要作者为黄毅翀。黄毅翀是哈尔滨工业大学社会计算与信息检索研究中心博士生,鹏城实验室实习生,师从秦兵教授和冯骁骋教授。研究方向包括大语言模型集成学习、多语言大模型,相关论文发表于自然语言处理顶级会议 ACL、EMNLP、COLING。

    随着大语言模型展现出惊人的语言智能,各大 AI 公司纷纷推出自己的大模型。这些大模型通常在不同领域和任务上各有所长,如何将它们集成起来以挖掘其互补潜力,成为了 AI 研究的前沿课题。

    近期,哈工大和鹏城实验室的研究人员提出了「Training-free 的异构大模型集成学习框架」DeePEn。

    不同于以往方法训练外部模块来筛选、融合多个模型生成的回复,DeePEn 在解码过程中融合多个模型输出的概率分布,联合决定每一步的输出 token。相较而言,该方法不仅能快速应用于任何模型组合,还允许被集成模型访问彼此的内部表示(概率分布),实现更深层次的模型协作。

    结果表明, DeePEn 在多个公开数据集上均能取得显著提升,有效扩展大模型性能边界:

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

    目前论文及代码均已公开:

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

    • 论文标题:Ensemble Learning for Heterogeneous LargeLanguage Models with Deep Parallel Collaboration
    • 论文地址:https://arxiv.org/abs/2404.12715
    • 代码地址:https://github.com/OrangeInSouth/DeePEn

    方法介绍

    异构大模型集成的核心难点在于如何解决模型间的词表差异问题。为此,DeePEn 基于相对表示理论,构建由多个模型词表之间的共享 token 构成的统一相对表示空间。在解码阶段,DeePEn 将不同大模型输出的概率分布映射到该空间进行融合。全程无需参数训练。

    下图中展示了 DeePEn 的方法。给定 N 个模型进行集成,DeePEn 首先构建它们的转换矩阵(即相对表示矩阵),将来自多个异构绝对空间的概率分布映射到统一的相对空间中。在每个解码步骤中,所有模型进行前向计算并输出 N 个概率分布。这些分布被映射到相对空间并进行聚合。最后,聚合结果被转换回某个模型(主模型)的绝对空间,以确定下一个 token。

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

                    图 1:方法示意图。其中,相对表示转换矩阵是通过计算词表中每个 token 与模型间共享的锚点 token 之间的词嵌入相似度得到的。

    构建相对表示转换

    给定 N 个要集成的模型,DeePEn 首先找出所有模型词表的交集,即共享词集LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了,并从中抽取一个子集 A⊆C 或使用全部共享词作为锚点词集合 A=C。

    对于每个模型LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了,DeePEn 计算词表中每个 token 与锚点 token 的嵌入相似度,得到相对表示矩阵LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了。最后,为了克服离群词的相对表示退化问题,论文作者对相对表示矩阵进行行归一化,通过对矩阵的每一行进行 softmax 操作,得到归一化相对表示矩阵LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了。

    相对表示融合

    在每个解码步骤中,一旦模型图片输出概率分布LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了,DeePEn 使用归一化相对表示矩阵将图片转换为相对表示LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了:

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

    并将所有相对表示进行加权平均以获得聚合的相对表示:

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了其中LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了是模型图片的协作权重。作者尝试了两种确定协作权重值的方法:(1) DeePEn-Avg,对所有模型使用相同的权重;(2) DeePEn-Adapt,根据各个模型的验证集性能成比例地为每个模型设置权重。

    相对表示逆映射

    为了根据聚合的相对表示决定下一个 token,DeePEn 将其从相对空间转换回主模型(开发集上性能最好的模型)的绝对空间。为了实现这种逆转换,DeePEn 采用了基于搜索的策略,找出相对表示与聚合后的相对表示相同的绝对表示:

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

    其中LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了表示模型图片的绝对空间,LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了是衡量相对表示之间距离的损失函数(KL 散度)。

    DeePEn 利用损失函数图片相对于绝对表示图片的梯度来指导搜索过程,并迭代地进行搜索。具体来说,DeePEn 将搜索的起始点LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了初始化为主模型的原始绝对表示,并进行更新:

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

    其中 η 是称为相对集成学习率的超参数,T 是搜索迭代步数。

    最后,使用更新后的绝对表示LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了来确定下一步输出的 token。

    实验

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

                     表 1:主实验结果。第一部分为单模型的性能,第二部分为分别对每个数据集上的 top-2 模型进行集成学习,第三部分为 top-4 模型集成。

    通过实验,论文作者得出了以下结论:

    (1) 大模型在不同任务上各有所长。如表 1 所示,不同大模型在不同数据集上的表现存在显著差异。例如 LLaMA2-13B 在知识问答 TriviaQA 和 NQ 数据集上取得了最高的结果,但是其他四个任务上的排名并未进入前四。

    (2) 分布融合在各个数据集上取得了一致性的提升。如表 1 所示,DeePEn-Avg 和 DeePEn-Adapt 在所有数据集上均取得了性能提升。在 GSM8K 上,通过与投票法组合使用,最终取得了 + 11.35 的性能提升。

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

                                   表 2:不同模型数量下的集成学习性能。

    (3) 随着集成模型数量的增加,集成性能先增后减。作者在根据模型性能由高到低,依次将模型加入集成,然后观察性能变化。如表 2 所示,不断引入性能较差的模型,集成性能先增后减。

    LLama+Mistral+…+Yi=? 免训练异构大模型集成学习框架DeePEn来了

                                  表 3:在多语言机器翻译数据集 Flores 上,大模型与翻译专家模型之间的集成学习。

    (4) 集成大模型与专家模型有效提升特定任务性能。作者还在机器翻译任务上对大模型 LLaMA2-13B 和多语言翻译模型 NLLB 进行集成。如表 3 所示,通用大模型与任务特定的专家模型之间的集成,可以显著提升性能。

    结论

    当前的大模型层出不穷,但很难有一个模型能在所有任务上全面碾压其他模型。因此,如何利用不同模型之间的互补优势,成为一个重要的研究方向。本文介绍的 DeePEn 框架,解决了不同大模型在分布融合时的词表差异问题,且无需任何参数训练。大量实验表明,DeePEn 在不同任务、不同模型数量及不同模型架构的集成学习设置中,均取得了稳定的性能提升。
    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    业界资讯
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    Aperty macOS版
    Aperty macOS版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw macOS版
    AionClaw macOS版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy macOS版
    Loomy macOS版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirBuddy 3 macOS版
    AirBuddy 3 macOS版

    AirBuddy 3 是面向 macOS 的蓝牙外设增强工具,可集中查看 AirPods、Beats 与苹果设备电量,提供快速连接、播放控制、电量提醒、桌面小组件和多台 Mac 外设接力等功能。

    AirServer macOS版
    AirServer macOS版

    AirServer macOS版可把 Mac 转换为无线投屏接收端,通过 AirPlay 或 Google Cast 接收手机、平板和电脑画面,并支持多设备同时连接、高清镜像及会话录制,适合家庭娱乐、课堂教学、会议演示和应用展示。

    AnyDesk macOS版
    AnyDesk macOS版

    AnyDesk macOS版是一款适用于远程办公、设备维护和客户支持的远程桌面工具,可连接并操作异地计算机,支持文件传输、无人值守访问、会话权限控制及跨平台协作。

    WINDOWS 更多
    Maya(Autodesk Maya) Windows版
    Maya(Autodesk Maya) Windows版

    Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件,集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体,

    Aperty Windows版
    Aperty Windows版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw Windows版
    AionClaw Windows版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy Windows版
    Loomy Windows版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    讯飞绘文 网页版
    讯飞绘文 网页版

    讯飞绘文网页版是科大讯飞推出的AI图文创作与内容运营工具,覆盖热点选题、文章生成、稿件校对、智能配图、排版发布和数据复盘等环节,适合自媒体创作者及内容团队在线使用。

    AirServer Windows版
    AirServer Windows版

    AirServer Windows版可把电脑变成AirPlay、Google Cast和Miracast无线投屏接收端,适合会议演示、课堂教学及家庭大屏分享。发送设备通常无需另装客户端,并可同时接收和智能排列多个镜像会话。