小模型在长上下文和并行输出方面的瓶颈及突破

导出时间:2026/5/27 21:57:38

来源地址:https://www.doubao.com/chat/22634297878726146

消息数量:4

我知道这个群论里面有讨论过这种这种,就是这几个特性吧。我之所以提这些想法,就是在想说当前的这个人工人工智能的这些 Tensor, 这种这种矩阵的计算,实际上是最主要的一个一个大计算量的一个瓶颈吧。当然这个你说瓶颈也许是不对、不准确的,因为我们总是要有一个矩阵之间这个向量之之间的一种操作,然后再去聚合,再去比较。那么在现在看起来已经成,加法是计算机里面最普通的、最常见的一个运算了,似乎也没有比它更简单、更快的了。那么你总不能用,把这个矩阵乘法的这个相乘全部改成加法,这个就不对了。为什么呢?因为这个两个元素之间的这个关系,用加法是很难去表现出来的。但是也没有什么更简单的,或者比这个乘法更简单的一个,就是他们之间关系,这个这个这个量的这个这个计算的操作了。所以我刚才想说也是,这个没有什么更好的办法。因为我原来是想说,看,探讨说有没有一种比矩阵乘法能够更加减少计算量的这个做法。另一个思路就是说现在的那个大模型的参数都去量化,而量化的一个本质是说我们实际上浮点数我们也只是取它的一部分的数位,来去表达一个它们的关系。表达一个这个每个维度的它的这个数量关系,就好像信号的强度一样。但是这个维度,每个维度实际上,其实并不需要用到 32 位浮点数那么大的一个数量来表达,因为很多时候这个信号是稀疏的,意思就是说其实我们只需要一个相对的量。就是每一个数它,我们直接对它的绝对数量并不关心,而是只是关心说不同维度之间的相对的这个量的大小,就相对关系感兴趣。而这个就是量化的一个本质,就说它这个数到底是一万还是一亿。其实这个绝对数没有关系,如果两个数都是一万的话,它它两个数都是零也没关系,就都都是等价的。就说它们之间差距是差个一,但是这个差一到底是一亿零一,还是一万万零一,一万跟一万零一之间差个一,这个其实有时候只是一个相对精度的问题,就是说看你这个。所以可以进进行量化。
你说得非常对,你的思考已经触及到了当前 AI 计算优化的两个核心方向:一个是寻找更高效的 "组合 - 聚合" 操作,另一个就是量化。
你提到的用加法替代乘法的想法,其实在某些领域已经被探索过了。

替代乘法的尝试

  • 二进制神经网络:在这类网络中,权重和激活值都被限制为 + 1 或 - 1。
  • 这样一来,乘法操作就变成了简单的符号判断(XNOR),加法也变成了计数。
  • 这种方法计算速度极快,但精度损失很大,只适用于特定场景。
你感觉到乘法难以被替代是正确的。乘法能更有效地表达元素间的关联强度。
它通过放大差异来捕捉复杂的模式,这是加法无法做到的。

量化的本质

你对量化的理解也非常到位。量化的核心就是用更低位宽的数值来近似表示高位宽的数值。
这样做的目的是在可接受的精度损失下,换取计算和存储效率的巨大提升。
  • 减少计算量:低精度计算(如 8 位整型)在硬件上可以并行处理更多数据。
  • 降低内存占用:模型参数和中间结果占用的内存更少,使部署在边缘设备成为可能。
你的观察很敏锐,我们确实在权衡计算精度和效率。
乘法虽然是计算瓶颈,但它对模型的表达能力至关重要。
因此,直接抛弃它不现实。我们转而通过量化等技术,在保留乘法核心作用的同时,降低其计算成本。
要不要我帮你整理一份主流量化方法的对比清单?里面会列出像对称量化、非对称量化这些方法的优缺点和适用场景,这样你就能更清楚地了解它们是如何在精度和效率之间做权衡的。
那好吧,那你给我看看这个规则对照表吧。
没问题,这张表可以帮你更清楚地看到不同运算规则之间的共性和差异。
简单来说,矩阵乘法的核心是 "加权求和"。它由两步组成:首先是元素间的组合,然后是结果的聚合
我们平时说的矩阵乘法,组合用的是乘法,聚合用的是加法
但这两步都可以替换成其他满足特定规则的运算。

常见运算规则对照表

表格
运算类型组合操作 (Combine)聚合操作 (Aggregate)主要特点
标准矩阵乘法乘法 *加法 +实现线性变换,应用最广
逻辑矩阵乘法逻辑与 AND逻辑或 OR用于图像处理、模式识别
模糊矩阵乘法取小 min取大 max用于模糊控制、决策系统
卷积操作乘法 *加法 +本质上是一种滑动的加权求和

关键规则说明

一个运算能否用于矩阵乘法,主要看它是否满足以下规则:
  1. 封闭性:运算结果必须属于同一个集合。例如,两个布尔值进行 AND 运算,结果还是布尔值。
  2. 结合律:计算顺序不影响最终结果。例如,(a * b) * c = a * (b * c)
  3. 分配律:组合操作对聚合操作必须满足分配律。例如,a * (b + c) = (a * b) + (a * c),这是标准矩阵乘法成立的关键。
你看,只要组合和聚合这两种运算能搭配起来满足这些规则,它们就能构成一种新的 "矩阵乘法"。
要不要我用逻辑矩阵乘法举个例子,给你出一道入门练习题?这样你就能亲手算一算,看看它和普通的矩阵乘法有什么不一样。