為什么現(xiàn)在的大模型大部分都是Decoder only結(jié)構(gòu)
理論優(yōu)勢(shì)
避免低秩問(wèn)題:Encoder的雙向注意力機(jī)制容易出現(xiàn)低秩問(wèn)題,這可能會(huì)削弱模型的表達(dá)能力。而Decoder-only架構(gòu)采用單向注意力機(jī)制(因果注意力),其注意力矩陣是下三角矩陣,必然是滿秩的,理論上具有更強(qiáng)的表達(dá)能力。這種結(jié)構(gòu)避免了雙向注意力可能帶來(lái)的低秩問(wèn)題,從而在生成任務(wù)中表現(xiàn)更優(yōu)。
預(yù)訓(xùn)練任務(wù)難度與上限:相比Encoder-Decoder結(jié)構(gòu),Decoder-only架構(gòu)的預(yù)訓(xùn)練任務(wù)(如next token prediction)難度更高,因?yàn)槟P椭荒芨鶕?jù)已知的上文信息預(yù)測(cè)下一個(gè)詞。當(dāng)模型規(guī)模足夠大、數(shù)據(jù)足夠多時(shí),這種架構(gòu)能夠?qū)W習(xí)到更高水平的通用表征。
性能優(yōu)勢(shì)
涌現(xiàn)能力的體現(xiàn):在大參數(shù)量和大數(shù)據(jù)訓(xùn)練的背景下,Decoder-only模型表現(xiàn)出更強(qiáng)的涌現(xiàn)能力,能夠自動(dòng)從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)多種任務(wù)的模式。這種能力使得它在復(fù)雜任務(wù)中能夠通過(guò)組合基本任務(wù)來(lái)解決問(wèn)題。
訓(xùn)練與推理效率更高:Decoder-only結(jié)構(gòu)省略了編碼器部分,模型在進(jìn)行前向傳播時(shí)只需要一次計(jì)算,顯著提高了訓(xùn)練和推理的效率。這對(duì)于處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集和實(shí)時(shí)生成任務(wù)尤為重要。
Zero-shot和Few-shot性能:Decoder-only模型在Zero-shot(零樣本)任務(wù)中表現(xiàn)更好,能夠更好地利用大規(guī)模無(wú)標(biāo)注數(shù)據(jù)進(jìn)行自監(jiān)督學(xué)習(xí)。此外,在In-context learning(上下文學(xué)習(xí))中,Decoder-only架構(gòu)可以更直接地將prompt信息作用于每一層的參數(shù),微調(diào)信號(hào)更強(qiáng),更適合Few-shot(少樣本)任務(wù)。
工程實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)
預(yù)訓(xùn)練目標(biāo)對(duì)齊:Decoder-only模型的訓(xùn)練目標(biāo)是預(yù)測(cè)下一個(gè)Token,這與大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練任務(wù)的核心目標(biāo)直接對(duì)齊,能高效利用海量的非結(jié)構(gòu)化文本數(shù)據(jù)。
KV-Cache復(fù)用:Decoder-only架構(gòu)支持KV-Cache的持續(xù)復(fù)用,對(duì)多輪對(duì)話等任務(wù)更友好。相比之下,Encoder-Decoder架構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)這種高效的緩存復(fù)用。
實(shí)際應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
數(shù)據(jù)標(biāo)注依賴低:Decoder-only模型能夠更好地利用無(wú)標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,降低了對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)注的依賴。
部署和維護(hù)便捷:由于模型結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,部署和維護(hù)更加方便。
應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)
微調(diào)靈活性:Decoder-only結(jié)構(gòu)支持通過(guò)Prompt Engineering等方式輕松應(yīng)用到下游任務(wù)中,極大地?cái)U(kuò)展了模型的應(yīng)用場(chǎng)景。
生成任務(wù)特性:Decoder-only模型專(zhuān)注于文本生成,通過(guò)自回歸方式根據(jù)上下文預(yù)測(cè)下一個(gè)詞,非常適合生成任務(wù),如對(duì)話、續(xù)寫(xiě)、文本補(bǔ)全等。這些任務(wù)不需要復(fù)雜的輸入分析,而更關(guān)注生成內(nèi)容的連貫性和語(yǔ)義豐富性。
多模態(tài)和多任務(wù)的潛力:雖然Encoder-Decoder架構(gòu)在多模態(tài)任務(wù)中可能更有優(yōu)勢(shì),但Decoder-only架構(gòu)在大規(guī)模語(yǔ)言模型的應(yīng)用中已經(jīng)表現(xiàn)出足夠的靈活性。