Gated Linear Attention (GLA):在硬件高效性与语言建模能力之间寻找线性注意力的最优解

Gated Linear Attention (GLA):在硬件高效性与语言建模能力之间寻找线性注意力的最优解 大家好,今天我们来探讨一个在自然语言处理领域,特别是Transformer架构中备受关注的话题:Gated Linear Attention,简称GLA。 我们将深入研究 GLA 及其背后的动机,剖析其数学原理和代码实现,并探讨它在硬件效率和语言建模能力之间的平衡。 1. 注意力机制的演进与挑战 Transformer 模型及其核心的自注意力机制,在各种 NLP 任务中取得了显著的成功。 然而,标准的自注意力机制存在一个根本性的挑战:它的计算复杂度是序列长度的平方级别 (O(L²)),这限制了它在处理长序列时的可扩展性。 传统的自注意力计算方式如下: Attention(Q, K, V) = softmax(Q Kᵀ / √dₖ) V 其中,Q, K, V 分别代表 Query, Key, Value 矩阵,dₖ 是 Key 的维度。 这种计算方式需要计算所有 Query 和 Key 之间的点积,导致复杂度为 O(L²)。 为了解决这个问题,研究人员提出了各种线性注意力机制, …

Griffin架构:混合Gated Linear Recurrences与Local Attention的高效语言模型设计

Griffin 架构:混合 Gated Linear Recurrences 与 Local Attention 的高效语言模型设计 大家好,今天我们来深入探讨一种新兴的语言模型架构——Griffin。它巧妙地融合了 Gated Linear Recurrences (GLR) 和 Local Attention 机制,旨在实现效率与性能之间的最佳平衡。我们将从动机、原理、实现细节,以及一些实验结果等方面,详细剖析 Griffin 架构。 动机:Transformer 的局限性与替代方案的需求 Transformer 模型及其变体,如 BERT、GPT 系列等,在自然语言处理领域取得了巨大的成功。然而,Transformer 架构也存在一些固有的局限性,尤其是在长序列建模方面: 计算复杂度高: Transformer 的自注意力机制的计算复杂度为 O(n^2),其中 n 是序列长度。这使得处理长序列时,计算成本呈平方级增长,限制了模型的应用场景。 内存需求大: 自注意力机制需要存储所有 token 之间的 attention scores,这导致内存消耗随着序列长度的增加而迅速增长。 …