AI | 大模型入门介绍

以下是关于AI大模型中蒸馏、量化、MoE和MHA技术的介绍：
1. 模型蒸馏（Model Distillation）
•  定义：模型蒸馏是一种将大型复杂模型（教师模型）的知识转移到小型简单模型（学生模型）的技术，使学生模型在保持较高性能的同时，显著减少计算资源和存储需求。
•  原理：
•  软标签学习：教师模型对输入样本给出概率分布的预测结果（软标签），学生模型通过模仿这些软标签来学习更细粒度的知识。
•  中间层蒸馏：学生模型不仅学习教师模型的输出，还学习其中间层的特征。
•  作用：
•  减少模型计算复杂度，提升推理速度。
•  降低存储需求，便于在资源受限的设备上部署。
•  应用场景：适用于需要在边缘设备（如手机、IoT设备）上运行的AI模型。
2. 模型量化（Quantization）
•  定义：将模型参数的表示从高精度（如32位浮点数）转换为低精度（如8位整数），以减小模型的存储和计算开销。
•  原理：
•  通过降低数值精度，减少模型的存储空间和计算复杂度。
•  例如，int8量化可将模型大小减少75%，同时提升推理速度。
•  作用：
•  减少存储空间和内存占用。
•  加快推理速度，降低设备功耗。
•  某些硬件（如NPU/DSP）仅支持低精度计算，量化是必要的。
•  应用场景：适用于端侧设备（如移动设备、嵌入式设备）。
3. 混合专家模型（MoE, Mixture of Experts）
•  定义：MoE是一种通过动态选择子模型（专家）处理输入数据的深度学习架构，旨在提升模型性能与效率。
•  原理：
•  将复杂任务分解为多个子任务，每个专家专注于特定任务。
•  通过门控网络动态调度专家资源，减少冗余计算。
•  作用：
•  计算高效性：通过动态分配任务，减少计算量。
•  参数可扩展性：支持扩展到数百甚至上千个专家，提升模型容量。
•  任务适应性：在多模态和复杂推理场景中，通过专家分工实现精准处理。
•  应用场景：适用于大规模语言模型（如GPT-4）和多模态任务。
4. 多头注意力机制（MHA, Multi-Head Attention）
•  定义：MHA是一种通过多个注意力头并行计算注意力权重的机制，能够捕捉输入序列中不同位置之间的复杂关系。
•  原理：
•  将输入序列映射到多个低维空间，每个空间独立计算注意力。
•  最终将多个注意力头的输出拼接或加权求和，形成最终的注意力表示。
•  作用：
•  提升模型对序列数据的理解能力。
•  捕捉长距离依赖关系，增强模型的表达能力。
•  应用场景：广泛应用于Transformer架构的模型（如BERT、GPT系列）。
总结
•  蒸馏：通过知识迁移缩小模型规模，提升效率。
•  量化：通过降低数值精度减少存储和计算开销。
•  MoE：通过专家分工和动态调度提升计算效率和模型性能。
•  MHA：通过多头并行计算增强模型对序列数据的理解能力。
这些技术在大模型优化中各有侧重，通常会结合使用以实现更高的性能和效率。