欢迎来到这个探索大型语言模型（LLMs）无尽流畅性的神奇旅程。在这篇文章中，我们将研究一种新的技术策略，即”注意力汇聚”，它在Hugging Face的博客中被详细介绍。这种策略对于改进LLMs，如所有Llama、Mistral、MPT、Falcon和GPT-NeoX（Pythia）模型的性能有着重要的影响。现在，让我们一起揭开这个神秘现象的面纱！
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LLMs的局限性：VRAM和流畅性问题
首先，我们需要理解LLMs在现实应用中面临的挑战。其中，最重要的两个问题是VRAM使用和流畅性的丧失。在聊天助手场景中，这意味着设备的VRAM限制将限制用户连续提问的能力。同时，所有至今为止训练过的LLMs在输入过长时都会遇到流畅性的丧失问题，这会导致模型生成的语言失去连贯性。
窗口注意力：一种尝试解决VRAM问题的方法
为了解决VRAM使用问题，我们可以尝试限制输入给LLMs的令牌数量，这就是”窗口注意力”的概念。然而，实验结果显示，这种方法并不能有效地解决问题。一旦生成的令牌数超过窗口大小，模型的复杂度会立即上升。
注意力汇聚：解决流畅性问题的新策略
好在，我们发现了一个新的解决策略：注意力汇聚。研究人员发现，在应用窗口注意力的过程中，LLMs为生成下一个令牌分配了大量的注意力分数给前几个令牌，即便这些令牌在语义上并不重要。因此，当第一个令牌从窗口中移除时，模型无法将注意力分数装载到该令牌上，导致模型“崩溃”并丧失流畅性。
为了解决这个问题，研究人员提出了一种改良的窗口注意力方法，它始终保留序列中的初始4个令牌，即注意力汇聚令牌。
注意力汇聚的实践效果
实验数据显示，使用注意力汇聚的LLMs在空间复杂性和困惑度上都表现出了稳定性。此外，按照这种方式，可以无限生成文本而不会出现模型流畅性的丧失。
结论
总的来说，注意力汇聚为我们提供了一种新的解决LLMs问题的方法：通过保留注意力汇聚令牌，我们可以避免模型在生成过程中失去流畅性，并保持恒定的VRAM使用。这种方法对于改进聊天助手、虚拟助手等基于LLMs的应用具有重要的实践价值。