突破12%計(jì)算量限制：YOPO剪枝技術(shù)讓模型性能大幅提升！

研究團(tuán)隊(duì)針對剪枝多模態(tài)大模型以實(shí)現(xiàn)高效計(jì)算的挑戰(zhàn)進(jìn)行了研究。

原標(biāo)題：12%計(jì)算量就能媲美原模型，Adobe、羅切斯特大學(xué)等提出YOPO剪枝技術(shù)
文章來源：機(jī)器之心
內(nèi)容字?jǐn)?shù)：5574字

研究背景

近年來，多模態(tài)大模型的能力隨著模型規(guī)模和輸入圖像分辨率的增加而顯著提升。然而，隨之而來的計(jì)算開銷也大幅增加，限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的可擴(kuò)展性。近年來的研究表明，視覺 token 的數(shù)量通常顯著多于文本 token，這種不平衡造成了計(jì)算成本的急劇上升。為了解決這一問題，研究團(tuán)隊(duì)提出了一系列剪枝方案，以減少模型的計(jì)算冗余。

YOPO剪枝方案

本研究的核心是提出了一種名為 YOPO（You Only Prune Once）的剪枝方案，旨在在不增加額外計(jì)算量的前提下，有效減少多模態(tài)大模型的計(jì)算冗余。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，LLaVA-1.5 模型在保留僅12%計(jì)算量的情況下，仍能達(dá)到與原始模型相同的性能。

主要方法

研究團(tuán)隊(duì)提出了以下幾種剪枝策略：

1. 鄰域感知視覺注意力：通過選擇性消除視覺 token 之間不必要的注意力計(jì)算，減少計(jì)算復(fù)雜度。
2. 非活躍注意力頭剪枝：發(fā)現(xiàn)大約一半的注意力頭未被激活，提出對其進(jìn)行剪枝以消除冗余計(jì)算。
3. 選擇性層丟棄：通過分析不同層的注意力權(quán)重，跳過后面的層中與視覺相關(guān)的計(jì)算。
4. FFN中的稀疏視覺投影：在每個(gè) transformer 模塊內(nèi)隨機(jī)丟棄一定比例的神經(jīng)元，以有效利用視覺表示的稀疏性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在多個(gè)基準(zhǔn)測試上，提出的方法均取得了最佳結(jié)果，相比于其他剪枝方法，性能下降幅度更小。尤其是在大規(guī)模基準(zhǔn)測試 VQAv2 和 GQA 上，采用 YOPO 方法的模型在減少計(jì)算量的同時(shí)，依然保持了良好的性能。

總結(jié)與展望

本研究通過分析多模態(tài)大模型中的冗余性，提出了一系列高效的剪枝策略，顯著降低了計(jì)算開銷，提升了模型的應(yīng)用潛力。未來，研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)探索其他模型中的冗余，并進(jìn)一步優(yōu)化剪枝技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更高效的多模態(tài)學(xué)習(xí)。

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