論文の概要: Winner-Take-All Column Row Sampling for Memory Efficient Adaptation of Language Model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.15265v2
• Date: Sat, 9 Dec 2023 17:32:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-12 22:42:47.983103
• Title: Winner-Take-All Column Row Sampling for Memory Efficient Adaptation of Language Model
• Title（参考訳）: 言語モデルのメモリ効率適応のための全カラムサンプリング
• Authors: Zirui Liu, Guanchu Wang, Shaochen Zhong, Zhaozhuo Xu, Daochen Zha, Ruixiang Tang, Zhimeng Jiang, Kaixiong Zhou, Vipin Chaudhary, Shuai Xu, Xia Hu
• Abstract要約: 分散を低減した行列生成のために, WTA-CRS と呼ばれる新しい非バイアス推定系を提案する。 我々の研究は、チューニング変換器の文脈において、提案した推定器が既存のものよりも低い分散を示すという理論的および実験的証拠を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 92.55145016562867
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: With the rapid growth in model size, fine-tuning the large pre-trained language model has become increasingly difficult due to its extensive memory usage. Previous works usually focus on reducing the number of trainable parameters in the network. While the model parameters do contribute to memory usage, the primary memory bottleneck during training arises from storing feature maps, also known as activations, as they are crucial for gradient calculation. Notably, neural networks are usually trained using stochastic gradient descent. We argue that in stochastic optimization, models can handle noisy gradients as long as the gradient estimator is unbiased with reasonable variance. Following this motivation, we propose a new family of unbiased estimators called WTA-CRS, for matrix production with reduced variance, which only requires storing the sub-sampled activations for calculating the gradient. Our work provides both theoretical and experimental evidence that, in the context of tuning transformers, our proposed estimators exhibit lower variance compared to existing ones. By replacing the linear operation with our approximated one in transformers, we can achieve up to 2.7$\times$ peak memory reduction with almost no accuracy drop and enables up to $6.4\times$ larger batch size. Under the same hardware, WTA-CRS enables better down-streaming task performance by applying larger models and/or faster training speed with larger batch sizes.
• Abstract（参考訳）: モデルサイズの急激な増加に伴い,大規模な事前学習型言語モデルの微調整は,メモリ使用量の増加によりますます困難になっている。 以前の作業は通常、ネットワーク内のトレーニング可能なパラメータの数を減らすことに重点を置いていた。 モデルパラメータはメモリ使用量に寄与するが、トレーニング中の主なメモリボトルネックは、勾配計算に不可欠な機能マップ(アクティベーションとも呼ばれる)を保存することにある。 特に、ニューラルネットワークは通常、確率勾配降下を用いて訓練される。 確率的最適化では、勾配推定器が合理的な分散で偏りがない限り、モデルはノイズの勾配を扱うことができる。 このモチベーションの後に、分散を低減した行列生成のための WTA-CRS と呼ばれる新しい非偏り推定器群を提案する。 我々の研究は、チューニング変換器の文脈において、提案した推定器が既存のものよりも低い分散を示すという理論的および実験的証拠を提供する。 線形演算を変換器の近似演算に置き換えることで、最大2.7$\times$ピークメモリ削減をほぼ精度低下なく達成でき、最大6.4\times$より大きなバッチサイズを実現することができる。 同じハードウェアで、WTA-CRSはより大きなモデルやより高速なトレーニング速度をバッチサイズで適用することで、ダウンストリームタスクのパフォーマンスを向上させることができる。

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