“` 在最近的时期,随着人工智能的极度流行,自动语音识别(ASR)领域取得了巨大的进步。它改变了语音激活技术和人机交互的面貌。有了ASR,机器可以将口语转化为文字,这对于各种应用来说都是必不可少的,包括虚拟助手和转录服务。研究人员一直在努力寻找底层算法,因为需要更精确、有效的ASR系统。 在NVIDIA最近的研究中,一队研究人员研究了连接时序分类(CTC)模型的缺点。在ASR流水线中,CTC模型已成为获得很高准确度的主要竞争者。这些模型尤其擅长处理语音语言的细微差别,因为它们非常擅长解释时序序列。尽管准确,但传统的基于CPU的波束搜索解码方法限制了CTC模型的性能。 波束搜索解码过程是准确转录口语的关键阶段。传统的贪婪搜索方法使用声学模型来确定每个时间步长最有可能选择的输出令牌。在处理上下文偏差和外部数据时,这种方法面临许多挑战。 为了克服所有这些挑战,该团队提出了基于GPU加速的加权有限状态传递器(WFST)波束搜索解码器作为解决方案。这种方法旨在与当前的CTC模型无缝集成。有了这个GPU加速的解码器,可以提高ASR流水线的性能,同时提高吞吐量、降低延迟,并支持即时合成以进行针对特定话语的单词增强等功能。建议的GPU加速解码器特别适用于流式推理,因为它具有更高的流水线吞吐量和更低的延迟。 该团队通过在离线和在线环境中测试解码器来评估这种方法。与最先进的CPU解码器相比,GPU加速解码器在离线场景中的吞吐量提高了多达七倍。在在线流媒体场景下,GPU加速解码器实现了超过八倍的较低延迟,同时保持相同或更高的词错误率。这些研究结果表明,使用建议的GPU加速WFST波束搜索解码器可以显著提高效率和准确性。 总而言之,这种方法绝对可以在克服CTC模型中基于CPU的波束搜索解码的性能限制方面发挥出色。建议的GPU加速解码器是CTC模型在离线和在线环境中最快的波束搜索解码器,因为它提高了吞吐量,降低了延迟,并支持高级功能。为了帮助解码器与基于Python的机器学习框架集成,该团队在GitHub上提供了预构建的基于DLPack的Python绑定。这项工作增加了建议解决方案对于使用ML框架的Python开发人员的可用性和可访问性。代码存储库可以在https://github.com/nvidia-riva/riva-asrlib-decoder访问,其中描述了CUDA WFST解码器作为C++和Python库。 “`
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一个顾客对你的企业价值多少?这不是一个琐碎的问题,而是一个对你的市场营销策略、盈利能力和增长潜力都有深远影响的问题在本文中,我将…
Leave a Comment“` 潜在扩散模型是机器学习中常用的生成模型,特别是在概率建模中。这些模型旨在捕捉数据集的潜在结构或潜在变量,通常专注于生成逼真的样本或作出预测。它们描述了系统随时间的演变。这可以指从初始分布通过一系列步骤或扩散过程将一组随机变量转化为所需分布。 这些模型基于ODE-Solver方法。尽管减少了推理步骤的数量,但它们仍然需要大量的计算开销,特别是在融入无分类器的引导时。Guided-Distill等蒸馏方法是有希望的,但由于它们的计算需求密集,必须进行改进。 为了解决这些问题,出现了对潜在一致性模型的需求。他们的方法涉及到一个反向扩散过程,将其视为增广的概率流ODE问题。他们创新地在潜在空间中预测解,并通过数值ODE求解器避免了迭代解决方案的需要。在生成高分辨率图像的remarkable综合中,只需要1到4个推理步骤。 清华大学的研究人员通过将LoRA蒸馏应用到Stable-Diffusion模型中,包括SD-V1.5、SSD-1B和SDXL,扩展了LCM的潜力。他们通过实现卓越的图像生成质量,扩大了LCM在具有显著较少内存消耗的大型模型中的应用范围。对于专用数据集,如动画、照片逼真或幻想图像,还需要额外的步骤,例如使用潜在一致性蒸馏(LCD)将预训练的LDM蒸馏为LCM,或直接使用LCF对LCM进行微调。然而,在自定义数据集上是否可以实现快速、无需训练的推理呢? 团队引入了LCM-LoRA作为一个通用的无训练加速模块,可以直接插入到各种Stable-Diffusion经过微调的模型中来回答这个问题。在LoRA的框架内,所得到的LoRA参数可以无缝地集成到原始模型参数中。团队已经证明了在潜在一致性模型(LCMs)蒸馏过程中应用LoRA的可行性。LCM-LoRA参数可以直接与其他LoRA参数组合,并在特定风格的数据集上进行微调。这将使人们能够在特定风格中以最少的采样步骤生成图像,而无需任何进一步的训练。因此,它们代表了适用于各种图像生成任务的一种普遍适用的加速器。 这种创新方法显著减少了迭代步骤的需求,实现了从文本输入快速生成高保真度图像,并为最先进的性能设定了新的标准。LoRA显著减少了需要修改的参数的数量,从而提高了计算效率,并允许用较少的数据进行模型改进。 “`
Leave a CommentTranslate this html (keep the html code in the result) to Chinese: 在网络安全领域,组织面临着高效管理安全情报和自动化的挑战。其中一个普遍存在的问题是需要有效的机器学习模型来增强安全措施。传统上,安全团队仅限于预定义的模型,这使得适应不断发展的威胁变得困难。 某些解决方案已经存在来解决这个挑战,但它们通常需要安全团队更多的灵活性。这些解决方案不允许安全专业人员根据特定需求创建和实施他们的机器学习模型。这种限制限制了在欺诈检测、安全研究和数据可视化等领域发挥机器学习潜力的能力。 Palo Alto Networks 推出了 Cortex XSIAM 2.0 平台,其中包含一个独特的 BYOML(Bring-Your-Own-Machine-Learning)框架。该框架通过提供对存储在 XSIAM 上的大量安全数据的访问,赋予安全团队建立和利用自己的机器学习模型的能力,从而实现更高的定制和适应性。…
Leave a Comment北京大学、加州大学洛杉矶分校、北京邮电大学和北京智能通用人工智能研究院的研究团队引入了JARVIS-1,这是一个用于Minecraft开放世界任务的多模态代理。借助预训练的多模态语言模型,JARVIS-1解释视觉观察和人类指示,生成复杂的内在控制计划。 JARVIS-1利用多模态输入和语言模型进行规划和控制。建立在预训练的多模态语言模型之上,JARVIS-1整合了一个多模态记忆,用于基于预训练知识和游戏经验的规划。在200个不同任务中实现接近完美的性能,尤其在具有挑战性的长期任务中表现出色,完成率提高了五倍。研究强调了多模态记忆在增强代理自主性和在开放世界场景中的智能性方面的重要性。 该研究解决了在开放世界环境中创建复杂任务的复杂代理的挑战。现有方法需要在多模态数据、长期规划和终身学习方面进行改进。基于预训练的多模态语言模型构建的JARVIS-1代理在Minecraft任务中表现出色。JARVIS-1在200个任务中几乎达到完美的表现,并显著改进了钻石凿任务。该代理展示了自主学习的能力,在很少外部干预的情况下不断演化,为追求普适能人工智能做出了贡献。 基于预训练的多模态语言模型构建的JARVIS-1将视觉和文本输入结合起来生成计划。代理的多模态记忆将预训练知识与游戏经验相结合,用于规划。现有方法使用了分层目标执行架构和大型语言模型作为高层规划器。JARVIS-1在Minecraft宇宙基准的200个任务上进行评估,揭示了由于控制器对短期文本指令执行不完美而导致的钻石功能挑战。 JARVIS-1的多模态记忆促进了自我提升,通过超越其他指令跟随代理,提升了智能和自主学习。在具有挑战性的任务中,JARVIS-1在钻石相关任务中的成功率几乎提高了三倍,超过了没有记忆的DEPS代理。该研究强调了改进计划生成以便更容易执行和增强控制器在钻石相关任务中遵循指令的能力的重要性。 基于预训练的多模态语言模型构建的开放世界代理JARVIS-1在Minecraft宇宙中精通多模态感知、计划生成和内在控制。整合多模态记忆通过利用预训练知识和实时经验来增强决策。JARVIS-1显著提高了长期任务如钻石凿的完成率,使之较之前的记录提高了最高五倍。这一突破为在复杂虚拟环境中开发多功能和适应性代理的未来发展奠定了基础。 进一步的研究建议改进任务执行的计划生成,提高控制器在钻石相关任务中遵循指令的能力,并研究简化执行的方法。提出了通过多模态记忆和实时经验增强开放世界情境中决策能力的方式。建议扩展JARVIS-1在Minecraft中更广泛任务范围的能力,并可能适应其他虚拟环境。该研究鼓励通过终身学习实现不断改进,促进JARVIS-1的自我提升和更大的智能和自主性的发展。
Leave a Comment在我之前的角色中,我花了一些时间在一个内部项目上工作,为我们的托管服务客户预测未来的磁盘存储空间使用情况,涉及数千个磁盘每个磁盘都有…
Leave a Comment阅读关于LinkedIn最近对其动态和基础设施的更新,将以人为本的原则与技术术语和实施相连接的内容
Leave a Comment“您是否正在寻找在快速发展的人工智能领域中的职业?探索提供令人兴奋机会的前六个人工智能职业道路”
Leave a Comment本文是使用Python概率编程语言(PPL)Pyro进行AB测试的介绍,Pyro是PyMC的一个替代品撰写本文的动机是为了进一步推广我的……
Leave a Comment在我为Towards Data Science写的第一篇帖子中,我介绍了我最喜欢的涵盖从线性代数到现代深度学习的机器学习书籍
Leave a Comment人工分析师已经无法有效地抵御网络安全攻击的日益速度和复杂性。数据量太大了,无法通过手工筛查。 生成型人工智能,是我们这个时代最具变革性的工具,可以实现一种数字柔道的效果。它让公司能够将对抗压倒他们的数据的力量转化为使其防御更强大的力量。 企业领导人似乎已经准备好抓住眼前的机会。在一项最新调查中,首席执行官表示网络安全是他们三大最关注的问题之一,并认为生成型人工智能是一项主导技术,能够带来竞争优势。 生成型人工智能既带来风险,也带来好处。一篇早期的博客介绍了开始保护企业人工智能的六个步骤。 以下是生成型人工智能增强网络安全的三种方式。 从开发人员开始 首先,给开发人员一个安全的副驾驶。 每个人在安全领域都起着一定的作用,但并非每个人都是安全专家。因此,这是最具战略性的开始之一。 增强安全的最佳位置是在开发人员编写软件的前端。一个以安全专家为训练对象的人工智能助手可以帮助开发人员确保其代码符合安全最佳实践。 这种人工智能软件助手可以通过提供先前审查过的代码进行每天学习。它可以从以前的工作中汲取经验,帮助开发人员遵循最佳实践。 NVIDIA正在创建一个用于构建这样的副驾驶或聊天机器人的工作流程,用到了NVIDIA NeMo的组件,它是一个用于构建和自定义大型语言模型的框架。 无论用户是自定义他们自己的模型还是使用商业服务,一个安全助手只是将生成型人工智能应用于网络安全的第一步。 分析漏洞的代理 其次,让生成型人工智能帮助导航已知软件漏洞的茫茫大海。 每时每刻,公司都必须在成千上万个补丁中选择以减轻已知的攻击行为。这是因为每一行代码都可能有几十个甚至几千个不同的软件分支和开源项目的根源。 进一步分析漏洞的LLM可以帮助确定公司应该首先实施哪些补丁。它是一种特别强大的安全助手,因为它可以阅读公司使用的所有软件库,以及其支持的功能和API的策略。 为了测试这个概念,NVIDIA构建了一个用于分析软件容器的流水线,以查找漏洞。这个代理以高精确度确定需要修补的区域,将人工分析师的工作速度加快了4倍。 结论明确,现在是将生成型人工智能作为漏洞分析的第一响应者的时候了。 填补数据空白 最后,利用LLM来帮助填补网络安全领域不断扩大的数据空白。 由于敏感性太高,用户很少分享有关数据泄露的信息。这使得预测攻击变得困难。 这就是LLM的用武之地。生成型人工智能模型可以创建合成数据,模拟以前未曾出现的攻击模式。这样的合成数据还可以填补训练数据的空白,以便机器学习系统学习如何在攻击发生之前防御。 进行安全模拟 不要等待攻击者展示可能性。创建安全模拟来了解他们可能如何尝试渗透企业防御。…
Leave a Comment我们很开心地宣布我们最新的通讯!这个通讯主要关于我们——社区我们会分享一些有趣的内容,比如合作机会、精彩文章、投票等等……
Leave a Comment简介 有监督学习的目标是构建一个在一组新数据上表现良好的模型。问题在于您可能没有新数据,但您仍然可以通过像训练-测试-验证分割的过程来体验到这一点。 看到模型在数据集上的表现是不是很有趣?是的!专注工作的最好一面就是看到您的努力以一种良好的方式被充分利用,以创建一个高效的机器学习模型并产生有效的结果。 什么是训练-测试-验证分割? 训练-测试-验证分割在机器学习和数据分析中非常基础,尤其在模型开发过程中。它涉及将数据集分成三个子集:训练集、测试集和验证集。训练-测试分割是一个模型验证过程,可以检查您的模型在新数据集上的表现。 训练-测试-验证分割有助于评估机器学习模型在新的未见数据上的泛化能力。它还可以防止过拟合,即模型在训练数据上表现良好,但无法泛化到新实例。通过使用验证集,实践者可以迭代地调整模型的参数,以在未见数据上获得更好的性能。 数据分割在机器学习中的重要性 数据分割涉及将数据集分成训练、验证和测试子集。数据分割在机器学习中的重要性涵盖以下几个方面: 训练、验证和测试 数据分割将数据集分成三个主要子集:训练集用于训练模型,验证集用于跟踪模型参数并避免过拟合,测试集用于检查模型在新数据上的表现。每个子集都在机器学习模型开发的迭代过程中发挥着独特的作用。 模型开发和调优 在模型开发阶段,训练集对于将算法暴露于数据中的各种模式是必要的。模型从这个子集中学习,调整其参数以最小化错误。验证集在超参数跟踪过程中很重要,有助于优化模型的配置。 过拟合预防 过拟合发生在模型在训练数据上很好地学习到了噪声和无关模式的情况下。验证集充当检查点,可以检测到过拟合的情况。通过评估模型在不同数据集上的性能,您可以调整模型的复杂性、技术或其他超参数,以防止过拟合并增强泛化能力。 性能评估 测试集对于机器学习模型的性能至关重要。在训练和验证后,模型面对测试集,检查真实世界的情况。在测试集上表现良好的模型表明它已成功适应了新的未见数据。这一步骤对于在实际应用中部署模型时获得信心非常重要。 偏差和方差评估 训练-测试-验证分割有助于理解偏差折衷。训练集提供了关于模型偏差的信息,捕捉了内在模式,而验证和测试集有助于评估方差,指示了模型对数据集中波动的敏感性。在偏差和方差之间取得适当的平衡对于实现在不同数据集上良好泛化的模型至关重要。 交叉验证提高稳健性 除了简单的训练-验证-测试分割外,像k折交叉验证这样的技术进一步增强了模型的稳健性。交叉验证涉及将数据集分成k个子集,在k-1个子集上训练模型,并在剩余一个子集上验证。这个过程重复k次,并对结果进行平均。交叉验证更全面地了解模型在数据的不同子集上的性能。 数据分割在模型性能中的重要性 数据分割在模型性能中的重要性包括以下几个方面: 模型泛化能力的评估 模型不仅应该记住训练数据,还应有很好的泛化能力。数据分割可以创建一个测试集,对模型在新数据上的表现进行真实世界的检验。如果没有专门的测试集,当模型过度适应训练数据时,过拟合的风险会增加。数据分割通过评估模型的真实泛化能力来减轻这种风险。 防止过拟合…
Leave a Comment在天气预报技术的重大进展中,Google DeepMind推出了一种具有开创性的机器学习模型——GraphCast。这款AI工具标志着一个重大飞跃,比现有方法提供更准确、更快速的预测,挑战着传统数值天气预报模型的主导地位。 革新天气预报 与耗费能源和成本的超级计算机依赖型数值天气预报模型相比,GraphCast在桌面电脑上运行效率高。这种AI模型利用过去和现在的天气数据,快速预测未来的天气条件。 在气候变化和极端天气事件带来全球挑战的时代,准确的天气预报变得越来越重要。传统的数值天气预报模型虽然准确,但需要大量计算资源来追踪空气、热量和水汽在大气中的运动。 GraphCast相比传统模型的优势 GraphCast是在DeepMind位于伦敦的实验室开发的,它使用1979年至2017年的历史全球天气数据进行训练。它利用这个庞大的数据集来理解温度、湿度、气压和风等各种天气要素之间的相关性。它的预测能力可以提前到10天,预测速度不到一分钟,而ECMWF的数值天气预报系统(HRES)需要几个小时。 值得注意的是,在对地球表面最近的大气层——对流层中,GraphCast在12,000个测量中超过99%的性能优于HRES。它准确预测到地球表面附近的五个天气变量和较高海拔处的六个大气变量。这种优势还延伸到对包括热带气旋和极端温度波动在内的严重天气事件的预测。 比较优势 GraphCast不仅相对传统模型具有优势,也在其他基于AI的方法中脱颖而出。根据华为之前的一项研究,与华为的盘古天气模型相比,GraphCast在99%的天气预报中表现更好。然而,需要注意的是,使用不同的评估指标进行未来评估可能会产生不同的结果。 结论 GraphCast是天气预报领域迈出的一大步,提供了快速准确的预测,同时减少了计算需求。随着技术的发展和克服当前的局限性,GraphCast有望在与天气相关的实际应用中显著促进气象研究和实际决策的进行。预计在两到五年内将其整合到实际应用中,GraphCast为天气预测带来了新的时代,将传统方法与AI的创新能力相结合。
Leave a Comment目标变量是您试图使用监督式机器学习模型进行预测的变量或指标它通常被称为因变量、响应变量或 y 变量…
Leave a Comment在Python中使用LangChain、OpenAI和Weaviate实现的检索增强生成(RAG)示例实现
Leave a Comment苏黎世联邦理工学院的研究人员探索了深度Transformer设计的简化方法,旨在使其更稳健高效。他们通过结合信号传播理论和实证观察,提出了一些修改,使得标准Transformer块中的各种组件可以被移除而不影响训练速度或性能呈现。 该研究主要针对深度神经网络中Transformer块的简化进行了探讨,特别关注了标准Transformer块。通过借鉴信号传播理论,研究探索了相同构建块的排列方式,其中包括了带有跳跃连接和标准化层的注意力和MLP子块。同时,该研究还引入了并行块的概念,以实现MLP和注意力子块的并行计算,提高了效率。 该研究着重考察了深度神经网络中Transformer块的简化问题,特别关注标准Transformer块内各组件的必要性,并探索了在不影响训练速度的情况下是否能够将其移除。简化的动机源于现代神经网络架构的复杂性以及深度学习在理论和实践之间的差距。 该研究通过结合信号传播理论和实证观察,提出了简化Transformer块的修改方案。通过在自回归解码器和BERT编码器模型上进行实验,评估了简化Transformer的性能。研究还进行了额外的实验和遗漏分析,探究了在注意力子块中去除跳跃连接对信号退化的影响。 该研究提出了简化Transformer块的修改方案,包括去除跳跃连接、投影/值参数、顺序子块和标准化层。这些修改能够保持标准Transformer的训练速度和性能,并同时实现更快的训练吞吐量和更少的参数利用。该研究还探究了不同初始化方法对简化Transformer性能的影响。 简化Transformer块取得了与标准Transformer相当的性能,同时减少了15%的参数使用量,并提高了15%的训练吞吐量。该研究提出了能够降低大规模Transformer模型成本的简化深度学习架构。实验结果支持了这些简化修改在各种设置下的有效性,并强调了适当的初始化对于获得最佳结果的重要性。 建议未来的研究是探索这些简化修改对于更大型的Transformer模型的效果,因为本研究主要集中在相对较小的模型上。同时,建议进行全面的超参数搜索,以提高简化块的性能,因为本研究只调整了关键超参数并依赖了默认选择。研究还提出了探索硬件特定实现的简化块,以进一步提高训练速度和性能的潜力。
Leave a Comment在AI进步主导的时代,区分人类生成的内容和机器生成的内容,特别是在科学出版物中,越来越成为一个迫切的问题。本文直面这个问题,提出了一种强大的解决方案,能够准确地识别和区分化学论文中人类生成的写作和AI生成的写作。 当前的AI文本检测器,包括最新的OpenAI分类器和ZeroGPT,在识别AI生成的内容方面发挥了至关重要的作用。然而,这些工具有着局限性,促使研究人员引入了一个专门针对科学写作的定制解决方案。这种新方法以其在复杂提示和多样化写作风格下保持高准确性的能力为例,是该领域的一个重大飞跃。 研究人员主张专门的方案而不是通用的检测器。他们强调需要工具来应对科学语言和风格的复杂性。这种提出的方法在这种情况下表现出色,即使面对复杂的提示,也能展现出卓越的准确性。一个示例是生成基于真实摘要内容的介绍的ChatGPT文本。这展示了该方法在面对复杂指令时辨别AI生成的内容的能力。 这个提出的解决方案的核心是20个精心设计的特征,旨在捕捉科学写作的细微差别。该模型在来自十本不同化学期刊和ChatGPT 3.5的示例上进行了训练,通过保持一致的性能表现出其多样性,包括高级的GPT-4。集成XGBoost进行优化和稳健的特征提取技术凸显了该模型的适应性和可靠性。 特征提取包括不同的元素,包括句子和单词计数、标点符号的存在以及特定关键词。这种全面的方法确保了对人类生成和AI生成文本的独特特征的细致表述。本文深入探讨了将该模型应用于不包含训练集的新文档时的性能。结果显示了最小的性能下降,模型展示了在对GPT-4文本进行分类时的韧性,证明了其跨不同语言模型迭代的有效性。 总而言之,所提出的方法是解决在科学出版物中检测AI生成文本的全面挑战的可靠方法。它在各种提示、不同的ChatGPT版本和领域外测试中表现一致,凸显了其强大性。该文章强调了该方法的开发敏捷性,约一个月完成一个循环,使其成为适应语言模型不断演变的实用和及时的解决方案。 针对潜在规避的问题,研究人员有意决定不在线发布工作检测器。这个策略性的步骤增加了不确定性的因素,阻止了作者试图操纵AI生成的文本以逃避检测。这类工具有助于负责任的AI使用,减少学术不端行为的可能性。 展望未来,研究人员认为AI文本检测不必成为一场不可战胜的竞赛。相反,它可以被视为一项可自动化和可靠的编辑任务。AI文本检测器在科学出版物中的有效性证明为其融入学术出版实践打开了途径。随着期刊在整合AI生成的内容方面面临困境,像这样的工具为保持学术诚信和促进负责任的AI在学术交流中的使用提供了一条可行的前进道路。
Leave a Comment理解动物大脑中错综复杂的神经网络一直是科学家们的一大挑战,特别是在研究像阿尔茨海默病这样的疾病时。传统方法可能会更快更便宜。 在SmartEM之前,科学家们使用普通显微镜,但是捕捉到大脑的细节需要很长时间。SmartEM由麻省理工学院和哈佛大学的研究人员开发,将强大的电子显微镜与人工智能(AI)相结合。SmartEM在拍摄图像的同时学习大脑。它像一个助手一样帮助快速检查和理解大脑的微小部分,如突触和神经元。 SmartEM不仅仅是一台相机;它智能地操作,就像我们看事物时的眼睛一样,专注于重要的事物。研究人员在显微镜上添加了特殊的计算机芯片(GPU),使AI可以决定在哪里仔细观察。这帮助显微镜在具有挑战性的区域花费更多时间,就像我们的眼睛在看脸或阅读书籍时专注于重要细节。 为了展示其能力,SmartEM在一节章鱼大脑上进行了工作。它拍摄了这些薄片的图像,并将其重构为详细的3D地图。这张地图帮助科学家了解大脑的不同部分如何连接,就像弄清楚一个庞大的朋友圈中的联系一样。使用SmartEM,以往需要常规方法花费两周的任务现在只需要1.5天。 SmartEM团队的目标是使大脑研究更快速和更具成本效益。他们希望有一天,来自不同地方的更多科学家可以加入大脑研究而无需巨额预算。他们还希望使用SmartEM通过检查患者脑样本中的微小细节来研究疾病。目标是快速了解大脑中发生的情况,以进行更高效的医院病理学研究。 总之,SmartEM是一种将电子显微镜与人工智能相结合的强大工具,可以帮助科学家更高效地探索我们大脑的奥秘。在此帮助下,研究人员希望揭示我们大脑工作的秘密并找到对抗影响其功能的疾病的方法。
Leave a Comment通过使用动态形状优化机器学习模型,可以实现更好的性能和灵活性。动态形状是指模型在运行时处理具有不同尺寸输入数据的能力。用户可以使用支持动态计算图的框架,例如TensorFlow的即时执行或PyTorch来构建能够在运行时适应可变输入尺寸的模型。 优化具有动态形状的机器学习模型面临许多挑战,因为许多传统优化依赖于静态形状分析。动态尺寸的缺失信息可能会对跨运算符和函数执行的优化产生重大影响。具有动态形状的模型需要处理不同的批处理大小。在生产环境中,为不同的批处理大小进行优化比为固定批处理大小进行优化更具挑战性。 当前的机器学习(ML)编译器通常将程序转换为传统的单次转换流程,一次应用一种优化,通常将程序重写为较低级别的表示。这种方法经常导致在抽象层之间丢失形状和附加信息,使跨边界进行增量优化变得更加困难。 研究人员提出了名为Relax的编译器抽象。它具有一流的符号形状注释,可以全局追踪程序中的动态形状计算。它还具有跨级别抽象,将计算图、循环级张量程序和库调用封装在单个表示中,以实现跨级别的优化。它是一个优化动态形状模型的端到端编译框架。 研究人员采用正向推理方法,根据其输入组件推断表达式的注释。正向推理简单且局部化,编译器可以在各个步骤中为临时变量获取注释。此外,当无法自动推断形状时,正向推理可以使用用户插入的匹配转换的结果来继续推断后续注释。 研究人员表示,Relax中的所有优化都是可组合的动态形状感知转换。它通过不同的方法增量优化或部分降低计算的部分。它考虑来自其他级别的分析并结合了假设动态形状关系的进一步优化。 实验结果表明,Relax将新兴的LLM编译并优化到不同的硬件后端,性能竞争力与经过大量优化的平台特定解决方案相当。此外,Relax通过WebAssembly和WebGPU支持广泛的设备和环境中的LLM,包括手机、嵌入式设备和Web浏览器。
Leave a Comment一项新的AI研究引入了长短序列Transformer(LSS Transformer),这是一种为具有扩展序列的Transformer模型量身定制的高效分布式训练方法。它将长序列分割为多个GPU处理,每个GPU负责部分自注意计算。LSS Transformer采用融合通信和独特的双梯度平均技术来最小化传输开销,从而实现了令人印象深刻的加速和内存减少,超过其他序列并行方法。在Wikipedia enwik8数据集上的性能评估显示,LSS Transformer在多个GPU上实现了更快的训练和更高的内存效率,在超过NVIDIA的序列并行性能。 Transformer是一种以自注意机制而闻名的强大神经网络架构,广泛应用于自然语言处理和图像处理。使用较长的序列训练Transformer可以增强对上下文信息的把握和预测准确性,但也增加了内存和计算需求。为解决这一挑战,已经探索了各种方法,包括分层训练、注意力近似和分布式序列并行。 在Wikipedia enwik8数据集上,LSS Transformer在144台NVIDIA V100 GPU上优于最先进的序列并行性能,达到了训练速度提升5.6倍和内存效率提升10.2倍。它表现出了惊人的可扩展性,对3400个GPU而言,它可以处理长达50,112的序列长度,达到161%的超线性并行效率和可观的32 petaflops吞吐量。在弱扩展性能方面,与其他序列并行方法相比,LSS Transformer表现出了更高的可扩展性和更低的通信开销。在一个包含108个GPU的大型模型实验中,与基准并行性相比,它保持了92的高扩展效率,并展示了更小的内存占用。在144个节点上,LSS Transformer以8 petaflops的计算吞吐量在长为50,112的序列上超过了基准序列并行性能,速度和可扩展性都有所提高。 LSS Transformer提供了一种突破性的解决方案,用于长序列上训练Transformer模型,同时提供了令人瞩目的速度增强和内存效率,并最小化了通信开销。这种分布式训练方法将序列分割到多个GPU上,并利用融合通信和双梯度平均技术。LSS Transformer能够支持超长序列训练,使其成为需要广泛令牌依赖性的应用程序(如DNA序列分析、长文档摘要和图像处理)的宝贵资产。 这项研究还存在一些限制。首先,它需要与现有的长序列训练方法进行比较,重点放在NVIDIA序列并行性上。其次,需要深入探讨LSS Transformer在准确性和效率之间的权衡。第三,需要解决潜在的实际实施挑战。第四,它没有探索不同超参数或架构修改对LSS Transformer性能的影响。最后,它没有与基于近似的减少计算和内存使用的方法进行全面比较。 未来LSS Transformer的研究方向包括: 评估其在不同数据集和任务上的性能和可扩展性。 将其适用于各种Transformer模型,例如仅有编码器或解码器。…
Leave a Comment在深度学习中,Transformer神经网络因其在各个领域(尤其是自然语言处理、计算机视觉、机器人和自动驾驶等新兴应用)中的有效性而受到了广泛关注。然而,虽然提高了性能,但这些模型的规模不断增加导致计算成本和推理延迟大大增加。关键的挑战在于如何在不带来不切实际的计算负担的情况下利用大型模型的优势。 当前的深度学习模型,特别是Transformer模型,在不同领域取得了显著进展。然而,由于不断增长的计算需求,这些模型的可扩展性通常需要进一步提高。之前的努力,如Switch Transformer、Expert Choice和V-MoE等基于稀疏混合模型的尝试,主要集中在高效扩展网络参数、减轻每个输入的计算量。然而,现有研究中存在一个关于令牌表示维度本身扩展的空白。AltUp是一种新颖的方法,旨在填补这一空白。 AltUp通过提供一种增强令牌表示而不增加计算开销的方法而脱颖而出。该方法巧妙地将扩展的表示向量分成相等大小的块,在每个层只处理一个块。AltUp的有效性关键在于其预测校正机制,使得对未处理的块的输出进行推断。通过保持模型维度并避免直接扩展导致的计算量的二次增加,AltUp成为解决大型Transformer网络带来的计算挑战的有希望的解决方案。 AltUp的机制深入探讨了令牌嵌入的复杂性以及如何在不触发计算复杂性激增的情况下扩展它们。该方法包括: 调用一个宽度为1x的Transformer层进行一个块。 称为“活动”块。 同时使用一个轻量级的预测器。 该预测器计算所有输入块的加权组合,并通过轻量级校正器对预测值和活动块的计算值进行校正。该校正机制可以根据活动块对未激活块进行更新。重要的是,预测和校正步骤仅涉及最少的向量加法和乘法,比传统Transformer层要快得多。 对于T5模型在基准语言任务上的AltUp评估显示了其在相同准确性下优于稠密模型的一致能力。值得注意的是,使用AltUp增强的T5 Large模型在GLUE、SuperGLUE、SQuAD和Trivia-QA基准测试上分别实现了27%、39%、87%和29%的显著加速。当应用于较大的模型时,AltUp的相对性能改进更加明显,突显了其在模型尺寸增加时的可扩展性和增强效果。 总之,AltUp成为高效扩展Transformer神经网络长期挑战的值得注意的解决方案。它在不增加计算成本的同时增强令牌表示的能力,在各种应用中具有重要的潜力。AltUp的创新方法,以其分割和预测校正机制为特征,为利用大型模型的好处而不会遭受不切实际的计算需求提供了一种实用的方式。 研究人员对AltUp的扩展,称为Recycled-AltUp,进一步展示了所提出方法的适应性。Recycled-AltUp通过复制嵌入而不是扩展最初的标记嵌入,展示了在不引入可感知的减速的情况下,在预训练性能上严格改进。这种双重方法与AltUp与MoE等其他技术的无缝集成相结合,展示了其多功能性,并为未来研究探索训练和模型性能的动态开辟了道路。 AltUp标志着对Transformer网络高效扩展之探索的突破,为模型大小和计算效率之间的权衡提供了一个引人注目的解决方案。正如本文所概述的,研究团队的贡献是使大规模Transformer模型在各种应用中更易于访问和实用的一个重要步骤。
Leave a Comment来自MIT和NVIDIA的研究人员提出了两种加速稀疏张量处理的技术(张量是机器学习模型中的基本数据结构,是组织和存储数据的多维数组)。这两种新技术的目标都是有效利用张量中的零值。可以对这些张量进行处理而不处理零值,从而节省内存和计算资源。例如,任何与零相乘的操作都会得到零,因此可以跳过该操作。此外,它还可以压缩张量,因为不需要保留零值,这样可以在芯片内存中存储更多数据。 当通过将一些值替换为零来删除不必要的元素时,张量中的稀疏性就会出现,这个过程称为修剪。非零值的位置和稀疏度的程度在不同的模型中可能不同。为了方便在大型模型中定位非零值,研究人员经常限制非零值的位置。硬件加速器的适应性受到限制,因为它们通常针对特定的稀疏模式设计。 研究团队开发了一种名为HighLight的硬件加速器,它能够高效处理各种稀疏模式。研究人员利用分层结构的稀疏性来有效表示由简单模式组成的不同类型的稀疏模式。在这种方法中,将一组数分解为较小的组,每个组都遵循一个简单的模式。然后将这些较小的组合并成较大的组,形成一个层次结构。每个组合集也遵循一个简单的模式(例如,在具有四个组的一级中,一个组有零值,而其他三个组没有)。这个过程在较大的层次中继续进行,但在每个步骤中模式都保持简单。 这种简单性使得HighLight能够更高效地查找和跳过零值,从而充分利用切除多余计算的机会。与其他方法相比,他们的加速器设计的能耗时延乘积(与能源效率相关的度量)提高了大约6倍。 研究人员还可以利用稀疏性更高效地移动和处理计算机芯片上的数据。由于张量通常比芯片上的内存缓冲区能够存储的要大,芯片每次只能抓取和处理张量的一个块,这些块称为tiles。为了最大化缓冲区的容量并最小化芯片访问外部内存的频率。 为了最大化缓冲区的容量并减少芯片需要访问外部内存的次数(这可能会耗费大量能源并使处理速度变慢),研究人员旨在使用适合缓冲区的最大可能tile尺寸。 由于许多数据值是零,相较于其原始容量可能暗示的,较大的tile可以适应缓冲区,因为不需要存储零值。然而,零值的数量在数据的不同部分可能不同,因此对于每个tile也可能不同。 为了处理这个问题,研究小组建议使用过高预订(overbooking)技术来允许tile尺寸的增加。在稀疏数据集中,可以选择一个tile尺寸,使得大部分tile具有足够的零值以适应缓冲区。偶尔,某个tile的非零值可能超过缓冲区的容量。在这种情况下,这些多余的数据将被推出缓冲区。 研究小组使硬件能够只检索被移出缓冲区的数据,而不需要重新获取和处理整个tile。他们通过修改缓冲区的“尾端”来实现这一点,因此这种技术被称为Tailors。 此外,他们还开发了一种名为Swiftiles的方法,可以高效确定tile尺寸,并充分利用过高预订的优势。Swiftiles减少了硬件必须检查张量以寻找最佳tile尺寸的频率,从而节省了计算资源。 Tailors和Swiftiles的结合提供了性能提升,将速度提高了一倍,同时仅需现有不能处理过高预订的硬件加速器的一半能耗。 根据研究人员的说法,Swiftiles可以在不需要多次迭代来优化估计值的情况下估计出最佳的tile尺寸。这个过程可以实现是因为它支持过高预订。即使存在较大的估计误差,也可以因为非零值的特定分布而实现显著的加速。
Leave a Comment“`html 来自约翰内斯·开普勒大学的研究员引入了GateLoop,这是一种新颖的序列模型,利用线性递归的潜力进行高效的长序列建模。它广义了线性递归模型并在自回归语言建模中表现出色。GateLoop在引入一种代理注意力模式方面提供了低成本的递归和高效的并行模式,这对Transformer架构具有潜在影响。它为注意力提供了数据控制的相对位置信息,强调了数据控制的累积乘积在更具鲁棒性的序列模型中的重要性,超越了现有模型中使用的传统累积和。 GateLoop是一种通用的序列模型,通过采用数据控制的状态转换扩展了线性递归模型(如S4、S5、LRU和RetNet)。GateLoop在自回归语言建模方面表现出色,提供了成本效益的递归和高效的并行模式。它引入了一种代理注意力模式,对Transformer架构具有影响。研究讨论了前缀累积乘积的预计算、操作符的关联性和非数据控制参数化等关键因素。GateLoop通过WikiText103数据集的较低困惑度得到了实证验证。现有模型未充分利用线性递归的潜力,而GateLoop通过数据控制的转换和复杂的累积乘积解决了这个问题。 具有长程依赖的序列在机器学习中面临挑战,传统上使用递归神经网络(RNN)来解决。然而,RNN面临梯度消失和爆炸的问题,对于较长的序列,这会影响它们的稳定性。LSTM和GRU等门控变体缓解了这些问题,但必须更有效。Transformer引入了全局依赖的注意力机制,消除了递归。尽管它们能够进行高效的并行训练和全局成对依赖,但其二次复杂度限制了对长序列的使用。线性递归模型(LRMs)提供了一种替代方案,而GateLoop作为一种基础序列模型通过数据控制的状态转换,具有广义化了LRMs的特点,在自回归语言建模方面有出色的表现,并提供了多样化的操作模式。 GateLoop提供了高效的O(l)递归模式、优化的O(llog2l)并行模式和O(l2)的代理注意力模式,将数据控制的相对位置信息提供给注意力。在WikiText-103基准测试中的实验验证了GateLoop在自回归自然语言建模方面的卓越性能。合成任务验证了数据控制状态转换相比非数据控制状态转换的实证优势。关键要素包括前缀累积乘积的预计算和非数据控制参数化,以防止变量膨胀。 GateLoop是一种完全数据控制的线性RNN,通过数据控制输入、输出和状态转换的门控方式扩展了现有的线性递归模型。它在自回归语言建模方面表现出色,优于其他模型。GateLoop的机制为注意力提供了相对位置信息,并可以以等效的代理注意力模式进行重新构造,复杂度为O(l2)。实证结果验证了完全数据控制线性递归在自回归语言建模中的有效性。该模型可以输入依赖地忘记记忆,为相关信息腾出空间。未来的研究方向包括探索不同的初始化策略、振幅和相位激活以及提高学习状态转换的可解释性。 GateLoop是一种完全数据控制的线性RNN,通过数据控制输入、输出和状态转换的门控方式扩展了现有的线性递归模型。它在自回归语言建模方面表现出色,优于其他模型。GateLoop的机制为注意力提供了相对位置信息,并可以以等效的代理注意力模式进行重新构造,复杂度为O(l2)。实证结果验证了完全数据控制线性递归在自回归语言建模中的有效性。该模型可以输入依赖地忘记记忆,为相关信息腾出空间。未来的研究方向包括探索不同的初始化策略、振幅和相位激活以及提高学习状态转换的可解释性。 “`
Leave a Comment人工智能在生活的各个方面都得到了应用。AI在化学和聚合物科学中得到了广泛的应用。在化学和聚合物科学中,AI帮助科学家发现新材料。它预测不同化学物质的反应,并建议用于创造新材料的最佳组合。这使得开发化学品和聚合物的过程更加快速和高效。 然而,21世纪材料科学家面临的挑战在于制定具有更好性能标准的可持续聚合物。当主要可用资源受限于石化工业时,这一挑战尤为突出。这一任务需要一种平衡,需要创造力和先进的科学方法来开发满足严格性能标准并符合当代环境考虑的可持续原则的聚合物。 根据国家可再生能源实验室(NREL)的科学家布兰登·诺特的说法,石油主要由碳和氢构成。这些分子排列具有有益的特性,形成了各种有利的特点。诺特的研究强调了理解碳氢化合物元素和石油分子构成对于利用其非凡特性以满足各种应用的重要性。 碳氢化合物缺乏氧和氮等元素。但是,在制造需要比碳氢化合物本身更广泛功能的聚合物时,这些元素是必不可少的。诺特提出了一种解决方案,即将富含氧和氮的生物质和废物引入配方。诸如玉米秸秆、藻类甚至垃圾等材料具有额外的化学键,使化学家在聚合物制造过程中具有更大的灵活性以实现特定的材料性质。这种方法不仅扩展了聚合物的功能,而且还促进了更可持续和资源富集的生产方法。 国家可再生能源实验室(NREL)采用了一种先进的机器学习工具PolyID(聚合物逆向设计),以促进聚合物开发的平衡。该工具根据分子结构预测材料的性质。借助PolyID,研究人员可以评估成千上万种潜在的聚合物设计,并生成适用于特定应用的短列表。 PolyID建立了元素排列(例如氧、氢和碳)与材料性质之间的联系,从而有助于预测弹性、耐热性和密封性等属性。NREL的科学家们还进行了实验室测试来确认PolyID的预测准确性。结果显示,所有七种聚合物都表现出抗高温能力,并且还能够降低净温室气体排放量。此外,这些聚合物还延长了包装食品的新鲜程度,展示了PolyID在有效识别环境友好且具有高性能的聚合物解决方案方面的潜力。 PolyID通过建立将聚合物的分子组成与其已知特性相连接的广泛数据库,获得预测特定物理特性的新聚合物设计的能力。根据该研究的主要作者诺兰·威尔逊的说法,该系统可以对以前未经历或制造过的新结构进行极为准确的预测。
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