論文の概要: HiRED: Attention-Guided Token Dropping for Efficient Inference of High-Resolution Vision-Language Models in Resource-Constrained Environments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.10945v1
• Date: Tue, 20 Aug 2024 15:34:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-21 13:05:41.879604
• Title: HiRED: Attention-Guided Token Dropping for Efficient Inference of High-Resolution Vision-Language Models in Resource-Constrained Environments
• Title（参考訳）: HiRED:資源制約環境における高分解能ビジョンランゲージモデルの効率的な推論のための注意誘導型トークンドロップ
• Authors: Kazi Hasan Ibn Arif, JinYi Yoon, Dimitrios S. Nikolopoulos, Hans Vandierendonck, Deepu John, Bo Ji,
• Abstract要約: High-Resolution Early Dropping (HiRED) は、Large Language Model (LLM) ステージの前に固定トークン予算内で機能するトークンドロップ方式である。 HiREDは既存の高解像度ビジョンランゲージモデルとプラグイン・アンド・プレイで統合することができる。 NVIDIA TESLA P40 GPU上のLLaVA-Next-7Bに適用されると、20%のトークン予算を持つHiREDはトークン生成スループットを4.7向上し、ファーストトーケン生成遅延を15秒短縮し、単一の推論のために2.3GBのGPUメモリを節約する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.50453920206006
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: High-resolution Vision-Language Models (VLMs) have been widely used in multimodal tasks to enhance accuracy by preserving detailed image information. However, these models often generate excessive visual tokens due to encoding multiple partitions of the input image. Processing these excessive visual tokens is computationally challenging, especially in resource-constrained environments with commodity GPUs. To support high-resolution images while meeting resource constraints, we propose High-Resolution Early Dropping (HiRED), a token-dropping scheme that operates within a fixed token budget before the Large Language Model (LLM) stage. HiRED can be integrated with existing high-resolution VLMs in a plug-and-play manner, as it requires no additional training while still maintaining superior accuracy. We strategically use the vision encoder's attention in the initial layers to assess the visual content of each image partition and allocate the token budget accordingly. Then, using the attention in the final layer, we select the most important visual tokens from each partition within the allocated budget, dropping the rest. Empirically, when applied to LLaVA-Next-7B on NVIDIA TESLA P40 GPU, HiRED with a 20% token budget increases token generation throughput by 4.7, reduces first-token generation latency by 15 seconds, and saves 2.3 GB of GPU memory for a single inference.
• Abstract（参考訳）: 高解像度ビジョンランゲージモデル (VLM) は、詳細な画像情報を保存することで精度を高めるために多モードタスクに広く用いられている。 しかし、これらのモデルは入力画像の複数のパーティションを符号化するため、過度な視覚トークンを生成することが多い。 これらの過剰なビジュアルトークンの処理は、特にコモディティGPUによるリソース制約のある環境では、計算的に困難である。 資源制約を満たしながら高解像度画像をサポートするために,大規模言語モデル(LLM)の段階で固定トークン予算内で機能するトークンドロップ方式であるHiRED(High-Resolution Early Dropping)を提案する。 HiREDは既存の高解像度のVLMとプラグイン・アンド・プレイで統合できる。 初期層における視覚エンコーダの注意を戦略的に利用し、各画像分割の視覚的内容を評価し、それに応じてトークン予算を割り当てる。 そして、最終レイヤの注意を使って、割り当てられた予算内の各パーティションから最も重要なビジュアルトークンを選択し、残りのトークンを削除します。 経験的に、NVIDIA TESLA P40 GPU上のLLaVA-Next-7Bに適用されると、20%のトークン予算を持つHiREDはトークン生成のスループットを4.7向上し、ファーストトケ生成のレイテンシを15秒短縮し、単一の推論のために2.3GBのGPUメモリを節約する。

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