top of page
  • Immagine del redattoreAndrea Viliotti

Kangaroo di Huawei AI: Framework auto-speculativo per accelerare l'inferenza dei modelli linguistici

Huawei AI ha introdotto Kangaroo, un framework di decodifica auto-adattiva per accelerare l'inferenza nei modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM), affrontando il collo di bottiglia della larghezza di banda della memoria. Utilizzando un "modulo adattatore" leggero ed efficiente, Kangaroo implementa un'uscita anticipata per interrompere il processo se il livello di confidenza del token generato è basso, prevenendo elaborazioni ulteriori e inutili. Questo meccanismo permette un miglioramento della velocità di inferenza fino a 1,7 volte, rispetto a configurazioni standard, garantendo precisione ed efficacia nelle previsioni e rendendo il modello vantaggioso per applicazioni che richiedono rapidità e precisione.


Kangaroo di Huawei AI: Framework auto-speculativo per accelerare l'inferenza dei modelli linguistici
Kangaroo di Huawei AI: Framework auto-speculativo per accelerare l'inferenza dei modelli linguistici

Nel settore dell'elaborazione del linguaggio naturale, i modelli di linguaggio di grandi dimensioni (LLM) stanno migliorando significativamente le capacità di traduzione, risposta a domande e riassunto di testi, grazie alla loro elevata competenza nella generazione di testi di qualità. Nonostante ciò, la loro velocità di inferenza, ossia il processo attraverso cui il modello elabora i dati per fornire un output, rimane relativamente lenta, costituendo un importante limite per l'uso di questi modelli in applicazioni che richiedono risposte immediate. Tale limitazione è prevalentemente dovuta a un collo di bottiglia nella larghezza di banda della memoria, piuttosto che a una mancanza di capacità di calcolo.

 

Per risolvere questo problema, Huawei AI ha proposto una soluzione originale, il framework di decodifica auto-adattiva chiamato Kangaroo. Questo framework adotta il principio dell'"uscita anticipata". Utilizza una "sottorete superficiale fissa" come modello preliminare integrato, che è una parte più semplice e meno complessa del modello principale. Questa sottorete elabora rapidamente i dati iniziali prima di trasferirli ai livelli più avanzati del modello principale, dove avviene un'elaborazione più dettagliata.

 

Per ridurre le differenze tra le capacità della sottorete più semplice e il modello completo, il team di Huawei AI ha creato un modulo adattatore, leggero ed efficiente, specificamente per questo scopo. È importante sottolineare che la latenza di inferenza, ossia il tempo che il modello impiega per processare i dati e fornire un risultato, del modello preliminare può essere significativa rispetto a quella del modello più grande. Di conseguenza, è necessario adottare strategie che migliorino il tasso di accettazione dei token, il quale indica quanto spesso i risultati prodotti dal modello sono utilizzabili, riducendo i cicli di elaborazione del modello più piccolo. In risposta a ciò, Kangaroo implementa un ulteriore meccanismo di uscita anticipata durante la fase preliminare.


Questo meccanismo di uscita anticipata funziona interrompendo l'elaborazione successiva del modello più piccolo nel momento in cui il livello di confidenza per il token (parola o elemento di testo) che sta generando scende sotto una certa soglia. Il "livello di confidenza" è un valore che indica quanto il modello è sicuro della correttezza del token che sta proponendo. Se questo valore è basso, significa che il modello ha dubbi sulla correttezza della sua previsione. In tal caso, il meccanismo interviene per fermare ulteriori elaborazioni da parte del modello più piccolo, evitando così di compromettere la qualità del testo finale con previsioni incerte o errate. Questo aiuta a mantenere l'efficacia e la precisione del modello più grande, garantendo che solo le previsioni con una solida certezza vengano considerate.

 

Per chiarire il meccanismo proposto da Huawei AI, possiamo fare un parallelo con il funzionamento di un team di analisti finanziari incaricato di valutare la fattibilità di investimenti per un'azienda.


Immaginiamo che il team sia composto da due gruppi: il primo gruppo è più piccolo e ha il compito di fare una prima valutazione rapida di ogni proposta di investimento. Questo gruppo lavora velocemente, ma con meno dettagli. Il secondo gruppo è più grande e prende in considerazione le valutazioni iniziali del primo gruppo, approfondendo con un'analisi dettagliata e accurata.


Il "modulo adattatore" funziona come un sistema di formazione per il primo gruppo, che permette loro di affinare le loro valutazioni iniziali in modo da essere più in linea con le aspettative del secondo gruppo. Questo riduce il disallineamento tra i risultati preliminari e quelli definitivi.


La "latenza di inferenza" può essere vista come il tempo che il primo gruppo impiega per analizzare una proposta. Se questo tempo fosse troppo lungo, potrebbe ritardare l'intero processo di decisione.


Il "tasso di accettazione dei token" rappresenta quanto spesso le valutazioni preliminari del primo gruppo sono effettivamente utili per il secondo gruppo. Se il primo gruppo produce troppi risultati inutilizzabili, il processo complessivo diventa inefficiente.


Infine, il "meccanismo di uscita anticipata" funge da misura di controllo della qualità. Se il primo gruppo non è sufficientemente convinto della sua valutazione iniziale, ovvero se il loro "livello di confidenza" è basso, interrompono il lavoro su quel determinato progetto. Questo evita di investire tempo e risorse in analisi approfondite di iniziative che potrebbero rivelarsi infruttuose, garantendo così che solo i progetti con un alto grado di certezza vengano esaminati più dettagliatamente.

 

La validazione sperimentale effettuata utilizzando "Spec-Bench", una piattaforma di benchmarking per la decodifica speculativa, ha confermato l'efficacia dell'approccio Kangaroo in questo settore. Mediante una serie di test condotti su sequenze isolate, Kangaroo ha evidenziato prestazioni molto interessanti, conseguendo un incremento di velocità fino a 1,7 volte superiore rispetto alle configurazioni standard.


Un confronto tra il modello Kangaroo e Medusa-1, quest'ultimo parte del framework MEDUSA progettato per accelerare l'inferenza nei Large Language Models tramite tecniche di decodifica parallela senza la necessità di modelli aggiuntivi, ha messo in evidenza notevoli vantaggi per Kangaroo. Medusa-1 utilizza 591 milioni di parametri, mentre Kangaroo ne impiega solo 67 milioni, evidenziando un'efficienza superiore con l'88,7% di parametri in meno. Questo non solo riduce l'occupazione di memoria e i requisiti computazionali ma anche incrementa la velocità di elaborazione, mantenendo inalterata l'accuratezza e la qualità delle previsioni.


Questi risultati sottolineano l'importanza di un design architetturale ottimizzato in Kangaroo, che permette di gestire in modo più efficace le risorse disponibili e ottimizzare le prestazioni, rendendo il modello particolarmente vantaggioso per applicazioni che necessitano di rapidità e precisione, come sistemi interattivi in tempo reale e applicazioni di elaborazione del linguaggio naturale on-demand.

 

In sintesi, l'efficacia di Kangaroo su Spec-Bench riflette il suo potenziale come soluzione per la decodifica speculativa, offrendo un equilibrio ideale tra economia di risorse e miglioramento delle prestazioni, ideale per implementazioni su larga scala nel settore dell'intelligenza artificiale.

 

Kangaroo di Huawei AI: Analisi dettagliata

Il framework "Kangaroo" si presenta come una soluzione innovativa nell'ambito della decodifica auto-speculativa, utilizzando una sottorete superficiale fissa di un grande modello di linguaggio (LLM) per ottimizzare il processo di auto-bozza. L'introduzione di questo sistema mira a minimizzare la latenza di inferenza, un fattore critico per il miglioramento della reattività e dell'efficienza degli algoritmi di elaborazione del linguaggio naturale.

 

Particolare attenzione è rivolta al miglioramento dei tassi di accettazione dei token e alla compressione dei dati, essenziali per una generazione del testo veloce e accurata. Il rapporto di accelerazione, che misura l'efficacia con cui questi algoritmi elaborano i dati in tempo reale, è anch'esso analizzato per valutare l'impatto complessivo sulla performance.

 

Un'ulteriore innovazione introdotta da Kangaroo è rappresentata dall'introduzione di un meccanismo di uscita anticipata durante la generazione dei token di bozza. Questa funzionalità permette di interrompere il processo di generazione non appena si raggiungono livelli di precisione accettabili, riducendo così ulteriormente i tempi di attesa e potenziando l'efficienza complessiva del sistema.

 

Questi avanzamenti pongono "Kangaroo" come un candidato promettente per applicazioni che richiedono alta velocità e precisione nel trattamento dei dati linguistici, offrendo agli operatori del settore una risorsa potente per l'ottimizzazione dei loro processi computazionali.


Notazione

Nel contesto degli studi avanzati sui modelli di linguaggio, è fondamentale comprendere le basi della notazione utilizzata per descrivere le sequenze di token e i processi autoregressivi, 𝑥𝑡​ rappresentare la sequenza di token discreti (𝑥1,…,𝑥𝑡), mentre 𝑥𝑖:𝑗 indica una sottosequenza specifica (𝑥𝑖,…,𝑥𝑗).


Il vocabolario 𝑉, che rappresenta l'insieme di tutti i possibili token di un grande modello di linguaggio (LLM), permette di modellare il processo autoregressivo del modello 𝑀. Le distribuzioni condizionali 𝑀(⋅∣𝑥𝑡)in 𝑅∣𝑉∣, dove ∣𝑉∣è la dimensione del vocabolario, definiscono la probabilità di generare un token successivo data la sequenza esistente.

Per dettagliare ulteriormente, 𝑀𝑛(⋅∣𝑥𝑡) indica la n-esima voce della distribuzione di probabilità, facilitando una comprensione precisa di come il modello prevede la successione di token. Questo è cruciale per il funzionamento di due tipologie di modelli in contesti speculativi: il grande modello di linguaggio target 𝑀𝑏 e il modello più piccolo e speculativo 𝑀𝑠​.


La chiarezza in questa notazione non solo aiuta nella formulazione e nel debug degli algoritmi di auto-bozza, ma è anche vitale per gli sviluppatori che stanno valutando l'implementazione o l'ottimizzazione di tali sistemi per applicazioni commerciali o di ricerca.

 

Decadimento del tasso di accettazione dei token lungo la direzione speculativa

Nel contesto dell'analisi della decodifica speculativa applicata ai modelli di linguaggio, emergono due indicatori cruciali: il rapporto di accelerazione del tempo di calcolo (walltime speedup ratio) e il tasso di compressione (CR). Quest'ultimo, specificamente, si calcola tramite la formula CR = 1/|𝑆| * ∑𝑘𝑠𝑘, dove 𝑆 rappresenta l'insieme dei token accettati durante l'avanzamento del processo guidato dal modello di dimensioni maggiori, 𝑀𝑏​, e ogni token generato 𝑠𝑘​ contribuisce al conteggio totale 𝑁.


Un aspetto critico di questa misura si rivela durante la verifica del campionamento speculativo: se un token di bozza viene rifiutato dal modello grande, tutti i token successivi sono automaticamente scartati, indipendentemente dalla loro qualità intrinseca. Questo processo può portare a una rappresentazione distorta dell'efficacia reale dell'algoritmo di bozza, poiché il tasso di compressione non cattura variazioni nella qualità dei token generati a diverse "distanze" dall'origine della sequenza.


Per superare questa limitazione, il team di Huawei AI introduce una nuova metrica, il tasso di accettazione di token consistente (CTAR). Il CTAR mira a fornire una valutazione più accurata e dettagliata dell'algoritmo di decodifica, misurando la probabilità che una serie consecutiva di token generati dal modello di bozza, 𝑀𝑠​, sia integralmente accettata dal modello di riferimento, 𝑀𝑏​, senza interruzioni o rifiuti.


L'adozione del CTAR come standard di valutazione può offrire ai tecnologi una comprensione più profonda e precisa dell'efficienza operativa e della qualità del rendering del testo nei sistemi di intelligenza artificiale, orientando decisioni strategiche più informate nell'implementazione di tali tecnologie avanzate.

 

Definizione: Il Tasso di Accettazione di Token Consistente (CTAR), definito in relazione alla dimensione della finestra 𝑤, è un indicatore cruciale per valutare quanto efficacemente un modello di bozza 𝑀𝑠 sia in grado di generare sequenze di token che saranno completamente accettate dal modello target 𝑀𝑏. Questo parametro è particolarmente rilevante nel contesto della decodifica di tipo greedy, un metodo che seleziona in ogni passo la previsione con la probabilità più alta. Il CTAR assume un valore di 0 se, all'interno della finestra considerata, si verifica anche solo una discrepanza tra la previsione top-1, ovvero la scelta del token con la massima probabilità prevista dal modello di bozza, e quella del modello di dimensioni maggiori.


La formula CTAR(𝑤) = 1∣𝑆∣∑𝑘𝐼(𝑠𝑘−𝑤>0) illustra come il CTAR diminuisca all'aumentare della dimensione della finestra 𝑤, indicando una tendenza naturale: maggiore è il numero di token considerati, minore è la probabilità che tutti siano accuratamente previsti senza errori.


L'analisi empirica del CTAR per diversi valori di 𝑤 (da 1 a 6), eseguita attraverso il subtask di ragionamento matematico di Spec-Bench, ha rivelato che non solo il tasso di accettazione dei token, ma anche la velocità con cui i token di bozza sono generati, influenzano in modo significativo il rapporto di accelerazione end-to-end del processo di decodifica. Questo implica che una migliore comprensione e ottimizzazione del CTAR possono portare a miglioramenti sostanziali nell'efficienza complessiva dei modelli di auto-bozza, risultando in un impatto diretto sulla rapidità e sull'affidabilità dei sistemi di elaborazione linguistica automatizzati.


Focalizzarsi su questi aspetti significa poter guidare lo sviluppo di soluzioni AI che non solo rispondano in maniera efficiente in termini di tempo, ma che siano anche capaci di mantenere un alto livello di coerenza e precisione nelle loro operazioni, fondamentali per applicazioni critiche come l'assistenza clienti automatizzata, l'analisi di testi o altre applicazioni dove la precisione del linguaggio è imprescindibile.

 

Uscita anticipata come modello di bozza autonoma

L'implementazione di un adattatore leggero ed efficace, denominato 𝐴, per ottimizzare l'efficienza del modello di auto-bozza 𝑀𝑠​ emerge come una soluzione strategica per massimizzare il rendimento dei grandi modelli di linguaggio senza l'onere di addestrare un modello aggiuntivo da zero. Questo approccio si basa sull'idea di "uscita anticipata" e prevede l'utilizzo degli stati nascosti di una sottorete superficiale fissa dell'LLM target, 𝑀𝑏​, per alimentare un flusso di lavoro più snello e focalizzato.


Il concetto chiave qui è che, invece di costruire un nuovo strato di complessità, 𝐴 sfrutta la struttura esistente di 𝑀𝑏​ fino a un certo livello 𝑙, scelto dall'insieme {1,2,...,𝐿}. L'adattatore 𝐴 funziona quindi come un ponte, trasformando gli output di questi strati intermedi in output che simulano il comportamento dello strato finale di 𝑀𝑏​.


L'architettura di 𝐴 è notevolmente efficiente: è composta da un'attenzione multi-testa e da due strati di normalizzazione, elementi che contribuiscono a una migliore regolarizzazione e a una focalizzazione mirata del training sui compiti specifici senza l'aggiunta di un'eccessiva computazione o complessità strutturale. Questo si traduce in un risparmio significativo sia in termini di costi computazionali che di tempo, essenziali nelle applicazioni in cui la velocità e l'efficienza sono cruciali.


In sintesi, l'adozione di 𝐴 non solo facilita un'integrazione più agevole e meno dispendiosa di modelli di auto-bozza in infrastrutture esistenti, ma offre anche una via per migliorare la precisione e la reattività dei sistemi AI senza compromettere le risorse.


Perdita di addestramento

L'allenamento dell'adattatore di rete 𝐴 mediante la riduzione della funzione di perdita di entropia incrociata, un metodo statistico che misura la discrepanza tra la distribuzione di probabilità prevista e quella reale, costituisce una tattica efficace per migliorare le prestazioni del modello preliminare 𝑀𝑠 in confronto al modello più esteso 𝑀𝑏.


Questa funzione di perdita, espressa come A∗=argminA∑t​∑n​−Mnb​(xt​)logMns​(xt​) mira esplicitamente a ridurre le discrepanze nelle probabilità predette tra i due modelli per ogni token del vocabolario.


L'efficacia di questo approccio risiede nella sua capacità di accelerare la convergenza, un aspetto cruciale per l'implementazione pratica, dove il tempo e le risorse computazionali sono spesso limitati. Inoltre, migliorare la coerenza tra le previsioni dei due modelli non solo aumenta il tasso di accettazione dei token da parte del modello grande, ma eleva anche l'efficienza complessiva del sistema di decodifica auto-speculativa.


Questa metodologia di addestramento non solo si dimostra superiore in termini di velocità di convergenza rispetto ai metodi più tradizionali che mirano semplicemente a massimizzare il tasso di accettazione dei token, ma contribuisce anche a una migliore integrazione del modello di auto-bozza all'interno delle strutture esistenti. Il risultato è una soluzione ottimale per le applicazioni che richiedono un'elevata velocità di inferenza e una notevole affidabilità nelle previsioni, senza comportare un onere eccessivo in termini di calcolo.

In sintesi, l'uso dell'entropia incrociata come funzione di perdita per l'addestramento dell'adattatore 𝐴 è fondamentale per garantire che il modello di auto-bozza si allinei strettamente al modello grande 𝑀𝑏​, facilitando un'elaborazione del linguaggio naturale più accurata ed efficiente.

 

Fasi di stesura dinamica con uscita anticipata

La decodifica speculativa, sebbene sia un metodo efficace per accelerare l'elaborazione del linguaggio naturale, affronta sfide significative legate all'efficienza operativa, specialmente in contesti con tokenizzazione variabile. I modelli preliminari, inoltre, tendono a incagliarsi in ottimi locali, che sono punti di massimo o minimo della funzione di ottimizzazione, migliori solo nelle loro immediate vicinanze e non su tutto il dominio di ricerca. Questi modelli spesso consumano risorse non necessarie per analizzare campioni complessi, un problema noto che richiede l'implementazione di soluzioni innovative.


Per rispondere a questa esigenza, il team di Huawei AI ha introdotto un criterio di arresto dinamico per la fase di bozza che si attiva quando la fiducia nel token top-1 generato dal modello di auto-bozza 𝑀𝑠​ scende al di sotto di una soglia predeterminata 𝜂, specificato come max 𝑛 ℳ𝑛𝑠(𝑥) ≤ 𝜂. Questa condizione di terminazione prematura è cruciale per prevenire il consumo inutile di risorse computazionali su previsioni che il modello considera incerte.


L'implementazione di questo meccanismo di arresto offre vantaggi multipli. Primo, ottimizza il consumo delle risorse computazionali, focalizzando l'elaborazione solo sui token per i quali il modello ha un alto grado di confidenza. Secondo, riduce significativamente la latenza complessiva dell'inferenza, un aspetto particolarmente prezioso in applicazioni che richiedono tempi di risposta rapidi, come nei sistemi interattivi di assistenza vocale o in soluzioni di traduzione in tempo reale.


Questa strategia non solo rende la decodifica speculativa più efficiente dal punto di vista energetico e temporale, ma la rende anche più pratica per un'ampia gamma di applicazioni industriali e commerciali. Implementando questo criterio di arresto, le aziende possono migliorare l'efficacia dei loro sistemi di intelligenza artificiale, garantendo al contempo un utilizzo più sostenibile delle risorse tecnologiche a loro disposizione, il che è essenziale per mantenere la competitività in un ambiente tecnologico in rapido cambiamento.

 

Analisi comparativa

L'analisi comparativa delle velocità di vari metodi di decodifica speculativa auto-bozza, effettuata utilizzando il modello Vicuna sulla piattaforma Spec-Bench, che è specializzata nella valutazione dei modelli nel contesto dell'elaborazione del linguaggio naturale, offre una visione dettagliata delle prestazioni in contesti diversificati. Questi dati, che includono indicatori quali il rapporto di accelerazione del tempo di calcolo (walltime speedup ratio) e il tasso di compressione (CR), sono essenziali per valutare l'efficacia dei vari approcci in applicazioni pratiche.


Tra i metodi analizzati, Lookahead e Medusa mostrano una variazione nell'efficienza al cambiare delle dimensioni del modello, suggerendo una scalabilità diversa in base alla complessità del compito e alla grandezza del modello stesso. In particolare, Lookahead manifesta una decrescita dell'efficienza passando da un modello da 7B a uno da 13B, mentre Medusa mantiene prestazioni relativamente alte anche con l'aumento delle dimensioni del modello.

 

Il metodo REST, pur essendo il più performante per il modello da 7B, evidenzia una diminuzione del tasso di accelerazione quando applicato al modello da 13B. Questo potrebbe indicare limitazioni nella gestione di modelli più grandi o in contesti di elaborazione più complessi.

 

Kangaroo, con il suo approccio di uscita anticipata, si distingue particolarmente per l'efficienza sia nel modello da 7B sia in quello da 13B, superando gli altri metodi in quasi tutte le attività analizzate. Questo suggerisce che il meccanismo di uscita anticipata può offrire vantaggi significativi in termini di velocità e affidabilità delle risposte.

 

Dettagli dell’analisi comparativa

Gli esperimenti condotti sulle versioni da 7B e 13B del modello Vicuna hanno fornito dati significativi riguardo le prestazioni di vari approcci di decodifica speculativa auto-bozza, tra cui Lookahead, Medusa e REST, scelti per il loro impatto sul tasso di compressione e sul rapporto di accelerazione del tempo di calcolo.


Per garantire un'analisi precisa, ogni modello è stato testato utilizzando le GPU NVIDIA V100. Un'attenzione particolare è stata rivolta all'approccio Kangaroo, per il quale la rete adattatore ha subito un ciclo intensivo di miglioramento che ha compreso 10 sessioni complete di addestramento. Questo ciclo si è avvalso dell'uso dell'ottimizzatore AdamW e del dataset ShareGPT, seguendo le metodologie impiegate da Medusa. Tale processo ha permesso di valutare l'efficacia dell'addestramento e della configurazione specifica in un contesto uniforme, assicurando così la comparabilità dei risultati.


Studi di ablazione

Negli studi di ablazione, che servono a identificare l'impatto di specifiche componenti o funzioni rimuovendole dal modello, la profondità della sottorete superficiale condivisa si rivela un fattore cruciale per determinare la capacità del modello di auto-bozza 𝑀𝑠. È fondamentale fare una scelta strategica riguardo la profondità di questa sottorete per bilanciare efficacemente la latenza di inferenza e l'efficienza generale del sistema.

In particolare, l'adozione di livelli di uscita anticipata troppo profondi, come ad esempio la metà dei livelli del modello base 𝑀𝑏​, potrebbe risultare in una latenza di inferenza eccessivamente alta, compromettendo la rapidità e la reattività del modello. Al contrario, una configurazione troppo superficiale potrebbe non sfruttare appieno le capacità computazionali del modello, riducendo così la precisione delle predizioni.


Per bilanciare questi aspetti, nei test con il modello Vicuna, il team ha stabilito il livello di uscita anticipata ℓ a 2 per la versione da 7B e a 3 per quella da 13B. Questa scelta è stata guidata dalla necessità di ottimizzare sia il tasso di accettazione dei token sia l'efficienza del processo di generazione di bozze.


Questo approccio metodologico non solo permette di mantenere una latenza accettabile, ma garantisce anche una qualità sufficiente delle predizioni, rendendo il modello di auto-bozza 𝑀𝑠​ un'opzione utilizzabile per applicazioni che richiedono sia precisione che velocità.

 

Architettura del modulo adattatore

Nell'ambito dell'ottimizzazione architetturale dei trasformatori per l'elaborazione del linguaggio, la gestione della FeedForward Network (FFN), che costituisce una parte sostanziale dei parametri totali di un modello, è un aspetto cruciale. La FFN è una componente che applica trasformazioni lineari seguite da una funzione di attivazione non lineare. Gli studi di ablazione hanno mostrato che eliminare l'FFN e utilizzare direttamente la testa LM (Language Model), ovvero il modulo responsabile della predizione delle parole nel contesto di un modello di linguaggio grande (LLM), può essere una strategia efficace per aumentare l'efficienza.

 

Medusa: Adotta una configurazione completa del trasformatore, inclusi tutti i suoi componenti standard, risultando in circa 591 milioni di parametri e un rapporto di accelerazione di 1.41×.


Kangaroo: Ottimizza l'architettura eliminando componenti non essenziali, riducendo drasticamente il numero di parametri a 67 milioni e aumentando l'accelerazione a 1.50×.


Kangaroo + Head: Integra la testa LM, portando i parametri a 198 milioni con un leggero decremento dell'accelerazione a 1.44×.


1-Layer Transformer: Propone un design più snello con 202 milioni di parametri e un rapporto di accelerazione di 1.37×.


MLP Only: Adotta una struttura basilare composta esclusivamente da componenti MLP (Multi-Layer Perceptron), una tipologia di rete neurale costituita da più strati di neuroni connessi in modo denso. Questo modello conta 165 milioni di parametri e raggiunge un rapporto di accelerazione di 1.22×.


Questi risultati evidenziano come la configurazione architetturale di un modello influenzi non solo l'efficienza computazionale, ma anche la rapidità dell'inferenza. La selezione accurata di componenti essenziali e no, la riduzione dei parametri e l'integrazione di elementi strategici come la testa LM possono portare a significativi miglioramenti nelle prestazioni.

 

Uscita dinamica vs. Elaborazione a passi fissi

Nel campo delle strategie di decodifica speculativa per i modelli di linguaggio, la scelta tra un approccio basato sulla decodifica dinamica e uno su soglie fisse è cruciale per massimizzare sia l'efficienza che l'efficacia. Durante l'analisi di tali metodi, il team ha esaminato vari livelli di soglia 𝜂.


L'adozione di una soglia fissa, definita con 𝜂=0, una configurazione che arresta l'elaborazione non appena la probabilità di fiducia del token non è al massimo, ha mostrato di massimizzare il tasso di compressione. Paradossalmente, questa configurazione ha ridotto l'efficienza complessiva del tempo di elaborazione end-to-end, impedendo al modello di utilizzare pienamente le sue capacità di generare previsioni più accurate e complete.


Invece, il parametro 𝛾 determina il numero di nuovi token che il modello può generare a partire dai token di bozza.


Configurando 𝛾=6 e 𝜂=0.6 nel modello Kangaroo, si è ottenuto un equilibrio ottimale tra la compressione dei dati e la velocità di elaborazione. Questa impostazione riduce la latenza e assicura elevati standard di precisione predittiva, elementi essenziali per applicazioni quali l'assistenza clienti automatizzata e i sistemi di traduzione in tempo reale.


Con la sua configurazione dinamica di 𝛾 e 𝜂, Kangaroo rappresenta un avanzamento significativo nelle tecniche di decodifica speculativa, migliorando la flessibilità e l'efficacia operativa del modello e permettendo un adattamento più accurato ai vari contesti operativi. Questo rende Kangaroo una scelta strategica per implementazioni dove è fondamentale bilanciare la velocità di elaborazione con la precisione delle previsioni.

 

Conclusioni

Il framework Kangaroo di Huawei AI rappresenta una significativa innovazione nel campo dell'elaborazione del linguaggio naturale, in particolare per le sue implicazioni nell'uso dei Large Language Models. Questo modello adotta un approccio di "uscita anticipata" per ottimizzare il processo di inferenza, permettendo una riduzione significativa della latenza e migliorando l'efficienza complessiva del sistema.

 

Per gli imprenditori nel settore tecnologico, in particolare quelli coinvolti nello sviluppo di applicazioni AI che richiedono elevata velocità e precisione, Kangaroo offre diversi vantaggi chiave.


Primo, la sua architettura minimizza l'uso della memoria e dei requisiti computazionali grazie al suo design ottimizzato, che utilizza meno parametri rispetto a modelli comparabili come Medusa-1. Questo non solo riduce i costi operativi ma migliora anche la scalabilità delle soluzioni AI.


In secondo luogo, la strategia di uscita anticipata impiegata da Kangaroo consente di interrompere l'elaborazione non appena il livello di confidenza nella generazione di un token scende sotto una soglia critica, prevenendo così il degrado della qualità dell’output finale. Questo meccanismo assicura che il modello grande non sprechi risorse computazionali su output di bassa qualità, garantendo che solo le previsioni con alta certezza vengano elaborate. Questo è particolarmente vantaggioso in ambienti di business dove tempo e risorse sono di cruciale importanza.


Terzo, il modulo adattatore creato specificamente per Kangaroo facilita l'integrazione con i modelli LLM esistenti, rendendo più semplice per le aziende adottare questa tecnologia senza la necessità di sviluppare da zero nuovi modelli complessi. Questo si traduce in un risparmio di tempo e risorse significativo, permettendo alle imprese di rimanere agili e responsive ai cambiamenti tecnologici.

Infine, Kangaroo mostra un miglioramento delle prestazioni in termini di velocità di elaborazione rispetto ai sistemi standard, come dimostrato dai test su Spec-Bench. Questo rende il framework particolarmente adatto per applicazioni che richiedono interazioni in tempo reale, come l'assistenza clienti automatizzata, la traduzione in tempo reale e altre applicazioni di elaborazione del linguaggio naturale on-demand.

 

In conclusione, l'adozione del framework Kangaroo può non solo accelerare significativamente il processo di inferenza nei modelli di linguaggio, ma anche ridurre i costi operativi e migliorare l'efficacia delle soluzioni basate su AI. Questo offre alle imprese un vantaggio competitivo, permettendo loro di sfruttare la potenza dei LLM in modo più efficiente ed economico.

18 visualizzazioni0 commenti

Post recenti

Mostra tutti

Comentarios


bottom of page