論文の概要: Efficient Streaming Language Models with Attention Sinks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.17453v2
• Date: Tue, 21 Nov 2023 05:04:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-23 04:37:52.016763
• Title: Efficient Streaming Language Models with Attention Sinks
• Title（参考訳）: 注意シンク付き効率的なストリーミング言語モデル
• Authors: Guangxuan Xiao, Yuandong Tian, Beidi Chen, Song Han, Mike Lewis
• Abstract要約: StreamingLLMは、大規模言語モデルが微調整なしで無限のシーケンス長に一般化できる効率的なフレームワークである。 StreamingLLMはLlama-2, MPT, Falcon, Pythiaを最大400万のトークンで安定かつ効率的な言語モデリングを実現できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 76.50701824191107
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Deploying Large Language Models (LLMs) in streaming applications such as multi-round dialogue, where long interactions are expected, is urgently needed but poses two major challenges. Firstly, during the decoding stage, caching previous tokens' Key and Value states (KV) consumes extensive memory. Secondly, popular LLMs cannot generalize to longer texts than the training sequence length. Window attention, where only the most recent KVs are cached, is a natural approach -- but we show that it fails when the text length surpasses the cache size. We observe an interesting phenomenon, namely attention sink, that keeping the KV of initial tokens will largely recover the performance of window attention. In this paper, we first demonstrate that the emergence of attention sink is due to the strong attention scores towards initial tokens as a ``sink'' even if they are not semantically important. Based on the above analysis, we introduce StreamingLLM, an efficient framework that enables LLMs trained with a finite length attention window to generalize to infinite sequence lengths without any fine-tuning. We show that StreamingLLM can enable Llama-2, MPT, Falcon, and Pythia to perform stable and efficient language modeling with up to 4 million tokens and more. In addition, we discover that adding a placeholder token as a dedicated attention sink during pre-training can further improve streaming deployment. In streaming settings, StreamingLLM outperforms the sliding window recomputation baseline by up to 22.2x speedup. Code and datasets are provided at https://github.com/mit-han-lab/streaming-llm.
• Abstract（参考訳）: 長い対話が期待されるマルチラウンド対話のようなストリーミングアプリケーションへの大規模言語モデル(llm)のデプロイは、緊急に必要だが、2つの大きな課題がある。 まず、デコード段階では、以前のトークンのキーと値の状態(kv)をキャッシュすることで、広範なメモリを消費する。 第二に、人気のあるLLMはトレーニングシーケンス長よりも長いテキストに一般化できない。 最新のkvsだけがキャッシュされるウィンドウの注意は自然なアプローチですが、テキストの長さがキャッシュサイズを超えると失敗することを示しています。 我々は、初期トークンのKVを維持することで、窓の注意を回復する興味深い現象、すなわち注意シンクを観察する。 本稿では,最初に注意シンクの出現は,意味的に重要でない場合でも,初期トークンを「シンク」として注目するスコアが強いことに起因することを示す。 以上の分析に基づいて,有限長注意ウィンドウで学習したLLMを微調整なしで無限列長に一般化する,効率的なフレームワークであるStreamingLLMを導入する。 StreamingLLMはLlama-2, MPT, Falcon, Pythiaを最大400万のトークンで安定かつ効率的な言語モデリングを実現できることを示す。 さらに,事前トレーニング中にプレースホルダトークンを注意シンクとして追加することで,ストリーミングデプロイメントをさらに改善できることが分かりました。 ストリーミング設定では、StreamingLLMはスライディングウィンドウのリ計算ベースラインを最大22.2倍高速化する。 コードとデータセットはhttps://github.com/mit-han-lab/streaming-llmで提供される。

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