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什么是模型的稀疏性

Answer

模型的稀疏性是指在模型中,存在大部分元素为零或接近零,只有少数元素包含重要信息的情况。在机器学习和深度学习中较为常见,例如在自然语言处理(NLP)中,嵌入层将词汇映射到高维空间,每次训练只更新一小部分词向量,导致梯度在大部分维度上为零;推荐系统中的用户-物品交互矩阵等输入数据本身就是稀疏的;使用 ReLU 激活函数也可能导致稀疏梯度,因其会把所有负值输入设置为 0。

在大语言模型中,如论文提出的 Q-Sparse 方法,通过对模型的激活值进行“稀疏化”,即只保留最重要的一部分激活值,其他置为零,可大大减少计算量和内存使用,且几乎不影响模型性能。

对于优化器,如 Adam 优化器,它对于稀疏梯度特别有效,结合了 Momentum 和自适应学习率,能捕捉稀疏信号并避免学习率过快下降,在处理稀疏数据场景如 NLP 和一些稀疏特征的机器学习任务中表现优异,但算力消耗比 SGD 高,默认参数通常能取得不错效果,特殊情况仍需调整超参数。

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References

(1)Perplexity指标究竟是什么?

$$2^{\mathbf{H}(\text{LM})}=2^{\mathbf{H}(P,Q)}=\text{Perplexity(LM)}$$这个其实很好记忆,就是假如一个LM模型的熵是4.7比特,那么就相当于每次生成下个词的时候扔一个24.7=25.99面的骰子。这个25.99就是Perplexity反过来如果一个LM模型的Perplexity是31.1,那么相当于每次生成下个词的时候扔一个31.1面的骰子,这个LM模型的熵是$$\log_2 31.1=4.95$$比特每次扔骰子的面越少,说明这个LM预测越确定性地倾向于某个token,对自然语言做了某些压缩,学到了non-trival的东西注意这里的底可以从2换成e,只要保持跟熵的定义一致即可此外关于前文的Bits per Word(BPW)或者Bits per Character(BPC),我理解其实跟$$\mathbf{H}(P,Q)$$是一回事儿,只是BPW是word-level,BPC是character level。(看到很多文章说的是有额外对序列长度求平均,例如[资料1](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//stats.stackexchange.com/questions/211858/how-to-compute-bits-per-character-bpc)和[资料2](https://zhuanlan.zhihu.com/p/424162193),小A不是特别理解,还请理解的小伙伴赐教。)

AIGC Weekly #81

这篇论文提出了一种名为Q-Sparse的新方法,可以让大语言模型在推理时更加高效。主要做法是对模型的激活值进行"稀疏化",也就是只保留最重要的一部分激活值,其他的置为零。这样可以大大减少计算量和内存使用,而且几乎不影响模型的性能。研究人员还发现了稀疏化模型的一些规律,比如最佳的稀疏程度等。他们在各种场景下测试了这个方法,包括从头训练、继续训练现有模型,以及微调等,都取得了不错的效果。特别是,这个方法可以和其他的优化技术结合,比如低比特量化,有望大大提高大语言模型的效率。[heading2][IMAGDressing-v1:可定制的虚拟试衣](https://imagdressing.gi[content]腾讯的研究虚拟穿衣(Virtual Dressing,VD)。这项任务旨在生成可自由编辑的人物图像,其中服装是固定的,但其他元素(如面部、姿势和背景)可以根据需要进行调整。同时,开发了一个名为"综合匹配度评估指标"(Comprehensive Affinity Metric Index,CAMI)的评价体系,用于衡量生成图像与参考服装之间的一致性。IMAGDressing-v1的一大优势是它可以与其他AI模型扩展插件(如ControlNet和IP-Adapter)无缝集成,进一步提高生成图像的多样性和可控性。

[算法学习] 从0开始掌握反向传播算法

Adam是一种非常流行的优化器,它对于稀疏梯度特别有效,因为它结合了Momentum(帮助累积过去的非零梯度,从而增强稀疏信号)和自适应学习率(对不同频率的特征进行不同程度的更新)。这两个特点使得Adam在处理稀疏梯度时,既能够捕捉到稀疏信号,又能够避免学习率过快下降,从而在许多稀疏数据场景下,比如NLP和一些稀疏特征的机器学习任务中表现优异。稀疏梯度稀疏梯度是指在梯度向量中,大部分元素都是零或接近零,而只有少数元素包含重要的信息。这种情况在机器学习和深度学习中相当常见,特别是在处理自然语言处理(NLP)、推荐系统、以及某些类型的图像处理任务时。在NLP中,经常使用嵌入层将词汇映射到高维空间。在一个大词汇表中,每次训练只更新一小部分词向量,导致梯度在大部分维度上为零。而在许多实际应用中,输入数据本身就是稀疏的,比如推荐系统中的用户-物品交互矩阵。除此之外,使用ReLU激活函数也可能会导致稀疏梯度,因为它会把所有负值的输入设置为0。更新规则:Adam的优缺点:由于每个参数都有独立的学习率,Adam非常适合处理稀疏梯度和非稳定目标,在很多深度学习中都适用。但由于需要计算过去梯度的一阶和二阶矩衰减,算力消耗要比SGD要高。通常Adam在默认参数就能取得不错的效果,但在特殊情况下仍然需要调整超参数。使用方法:tf.keras.optimizers.Adam(learning_rate=0.001)

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稀疏向量有什么用,跟稠密向量油什么区别
稀疏向量和稠密向量在多个领域都有重要的应用,它们的主要区别在于元素的分布和存储方式。 稀疏向量中,大部分元素的值为零或为空,只有少数元素具有非零值。其主要用途包括: 1. 在处理大规模数据时,能够节省存储空间和计算资源,例如在自然语言处理中处理高维的词向量。 2. 对于具有稀疏特征的数据,能够更有效地表示和处理,比如在推荐系统中用户的兴趣特征。 稠密向量则是大多数元素都具有非零值。其特点和适用场景包括: 1. 更适合表示数据特征分布较为均匀的情况。 2. 在一些需要精确计算和密集运算的场景中表现较好,例如图像识别中的像素特征向量。 总的来说,选择使用稀疏向量还是稠密向量取决于具体的应用场景和数据特点。
2024-09-07
我想做一个产品(生涯规划领域的垂直大模型),这个产品服务的对象是所有人:帮助所有人进行更好的职业规划。每个人都能通过使用这个产品更好地了解自己,了解自己的天赋、兴趣、优势,然后找到自己的热爱的领域和热爱的事业,并且能够个性化地推荐相关的行业和职业,包括职业的主要工作内容和核心能力要求等等。 请对这个产品进行可行性分析,并给出产品的发展规划,别忘了给这个项目起一个名字。
以下是对您提出的生涯规划领域垂直大模型产品的可行性分析和发展规划,并为项目取名为“生涯智途”。 可行性分析: 1. 需求广泛:帮助人们进行职业规划是一个普遍存在的需求,涵盖了各个年龄段和职业阶段的人群。 2. 数据可用性:可以通过各种渠道收集大量与职业相关的数据,包括行业报告、职位描述、人才需求等。 3. 技术支持:当前大模型技术的发展为实现这样的产品提供了可能,能够处理和分析大量复杂的数据。 发展规划: 1. 数据收集与整理:广泛收集各类职业数据,建立丰富的数据库,确保数据的准确性和完整性。 2. 模型训练与优化:利用收集到的数据进行模型训练,不断优化模型,提高预测和推荐的准确性。 3. 功能开发: 个性化测评:开发能够准确评估用户天赋、兴趣、优势的功能模块。 精准推荐:根据用户的特点,提供个性化的行业和职业推荐,并详细介绍职业的工作内容和核心能力要求。 持续学习与更新:随着行业变化,及时更新数据和模型,以提供最新的职业信息。 4. 用户体验优化:设计简洁、易用的界面,提供良好的用户交互体验。 5. 市场推广:通过线上线下多种渠道进行推广,提高产品的知名度和用户覆盖面。 希望以上分析和规划对您有所帮助。
2025-02-18
现在大语言模型的跑分对比
对比不同大语言模型的性能需要考虑多个维度,包括但不限于以下方面: 1. 理解能力:评估对语言的语法、语义、上下文和隐含意义的理解程度。 2. 生成质量:检查生成文本的流畅性、相关性和准确性。 3. 知识广度和深度:掌握广泛主题的知识程度,以及对特定领域或话题的理解深度。 4. 泛化能力:处理未见过的任务或数据时的表现。 5. 鲁棒性:应对错误输入、对抗性输入或模糊不清指令的能力。 6. 偏见和伦理:生成文本时是否存在偏见,是否遵循伦理标准。 7. 交互性和适应性:在交互环境中的表现,包括对用户反馈的适应性和持续对话的能力。 8. 计算效率和资源消耗:考虑模型大小、训练和运行所需的计算资源。 9. 易用性和集成性:是否易于集成到不同应用和服务中,提供的 API 和工具的易用性。 为了进行有效的比较,可以采用以下方法: 1. 标准基准测试:使用如 GLUE、SuperGLUE、SQuAD 等标准的语言模型评估基准,它们提供统一的测试环境和评分标准。 2. 自定义任务:根据特定需求设计任务,评估模型在特定领域的表现。 3. 人类评估:结合人类评估者的主观评价,特别是在评估文本质量和伦理问题时。 4. A/B 测试:在实际应用场景中,通过 A/B 测试比较不同模型的表现。 5. 性能指标:使用准确率、召回率、F1 分数、BLEU 分数等性能指标来量化比较。 当前领先的大型语言模型的排行榜,例如聊天机器人竞技场,由伯克利的团队管理,根据 ELO 评级对不同语言模型进行排名,计算方式与国际象棋中的类似。在排行榜中,顶部多为专有模型,下方有开放权重的模型。 大语言模型的特点包括: 1. 架构:有 encoderonly、encoderdecoder、decoderonly 等,如 BERT 是 encoderonly 模型,google 的 T5 是 encoderdecoder 模型,众多 AI 助手多为 decoderonly 模型。 2. 数据和参数:预训练数据量大,往往来自互联网,包括论文、代码、公开网页等,参数多,如 OpenAI 在 2020 年发布的 GPT3 已达到 170B 的参数。
2025-02-18
现在大语言模型的跑分对比
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2025-02-18
什么是大模型一体机
大模型一体机是一个相对复杂的概念。通俗来讲,大模型是输入大量语料,让计算机获得类似人类的“思考”能力,能够进行文本生成、推理问答、对话、文档摘要等工作。其本质是两个文件:一个是参数文件,类似于问答机器人的“大脑镜像”,负责处理和生成文本信息;另一个是包含运行这些参数的代码文件。 大模型的训练和使用过程可以类比为上学参加工作: 1. 找学校:训练大模型需要大量计算,GPU 更合适,只有购买得起大量 GPU 的才有资本训练。 2. 确定教材:大模型需要的数据量特别多,几千亿序列(Token)的输入基本是标配。 3. 找老师:即用合适的算法讲述“书本”中的内容,让大模型更好理解 Token 之间的关系。 4. 就业指导:为了让大模型更好胜任某一行业,需要进行微调(fine tuning)指导。 5. 搬砖:就业指导完成后,进行如翻译、问答等工作,在大模型里称之为推导(infer)。 大模型的特点包括: 1. 预训练数据非常大,往往来自互联网上的论文、代码、公开网页等,一般用 TB 级别的数据进行预训练。 2. 参数非常多,如 Open 在 2020 年发布的 GPT3 就已达到 170B 的参数。 在架构方面,大模型有 encoderonly、encoderdecoder、decoderonly 等类型。目前常见的 AI 助手多采用 decoderonly 架构。
2025-02-18
传统AI、大模型、AGI的区别
传统 AI、大模型、AGI 存在以下区别: 传统 AI: 语音技能 NLU 通常通过一系列规则、分词策略等训练而成。 运作逻辑规律可观测,具有 ifelse 式的逻辑性。 大模型: 凭借海量数据在向量空间中学习知识的关联性。 运作逻辑难以观测,脱离了 ifelse 的层面。 Transformer 是其底层结构,是一个大参数(千亿级别)的回归方程,底层是 function loss 损失函数,能在一定 prompt condition 情况下,repeat 曾经出现过的数据内容,实现“生成”能力。 大语言模型是一个 perfect memory,repeat 曾经出现的内容。与 Alpha Go 相比,Alpha Go 是增强学习模型,有推理能力,而大语言模型这块很弱。 AGI(通用人工智能): 部分人觉得 LLM(大语言模型)具有 AGI 潜力,但 LeCun 反对。 目前对于能否到达 AGI 阶段尚不明确。 在公众传播层面: AIGC 指用 Stable Diffusion 或 Midjourney 生成图像内容,后来泛指用 AI 生成音乐、图像、视频等内容。 LLM 指 NLP 领域的大语言模型,如 ChatGPT。 GenAI 是生成式人工智能模型,国内官方政策文件使用这个词相对科学,涵盖了 LLM 和 AIGC。 公众传播一般会混用上述名词,但底层是 transformer 结构。
2025-02-18
有哪些在企业内部落地应用AI大模型工具的实践案例?不要营销文案生成、代码开发助手、智能客服问答机器人这种太常见的
以下是一些在企业内部落地应用 AI 大模型工具的实践案例: 1. 阿里云百炼: 智能体应用:能够弥补大模型的不足,如回答私有领域问题、获取实时信息、回答专业问题等。适用于有企业官网、钉钉、微信等渠道,期望为客户提供产品咨询服务,以及缺少技术人员开发大模型问答应用的场景。典型场景包括私有领域知识问答、个性化聊天机器人、智能助手等。 内部业务助手:通过企业内部规章制度、部门结构、产品介绍等文档构建知识库,并借助 RAG 智能体实现内部知识问答功能。系统支持多源异构数据,并通过复杂文档解析和视觉增强技术,提升文档理解的准确性与深度。目前该功能已灰度上线,需提供 UID 并通过白名单进行开启。 2. 达摩院: AI 模特(虚拟换装):支持虚拟换装、姿态编辑。 3. 电商零售: 推广文案写作:通过内置的多样化营销场景的文体模板,基于用户输入的创作主题以及参考素材,大模型即可为您生成对应的营销文案,为营销活动和宣传文案提供灵感和文案写作支持。 4. 泛企业: VOC 挖掘:是一个面向各类企业的 VOC 标签挖掘的工具。不论是用户的长短评论、帖子、还是用户和客服/销售的聊天记录、通话记录,都可以使用。通过选中或自定义标签,即可让大模型针对海量非结构化的 VOC 数据快速打标。相比于人工打标或规则打标准确率更高;对于业务标签变动频繁的情况,也能更敏捷、快速地影响。 5. 通义晓蜜:基于深度调优的对话大模型,为营销服类产品提供智能化升级所需的生成式摘要总结、质检、分析等能力应用。
2025-02-18