論文の概要: Breaking the Token Ceiling: Distilling Smaller, Stronger Byte Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.12303v1
- Date: Fri, 11 Sep 2026 00:17:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-15 07:38:31.572806
- Title: Breaking the Token Ceiling: Distilling Smaller, Stronger Byte Models
- Title(参考訳): より小さく、より強いバイトモデルを蒸留するToken Ceiling
- Abstract要約: 本稿では,2次元の異なるデコーダのみの高密度変圧器モデルについて検討した。
Token-1B モデルは低FLOP 方式ではバイトモデル (End-Of-Token-1B と Bytes-1B) より優れていたが、最終的には高原となる。
100Kトークンの順序ではなく256バイトの小さな語彙で操作することで、ログダンピング時にトップクランケーションの必要性を回避することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 67.72077328700088
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Small models are made more capable through distillation from a larger one that shares their tokenization scheme. However, do distilled byte and token models behave similarly in terms of scaling trends as compute and data increases? To enable this comparison, we introduce two variants to efficiently convert token logits to Byte Logits: 1) approximate: Marginalize-It, and 2) exact: End-Of-Token. We then present the first large scale study of overtraining decoder-only dense transformer models varying two dimensions simultaneously: the tokenization scheme (Tokens, Bytes, Bytes w/ eot) and the training objective (Distillation vs. Cross-Entropy), sweeping layer-parameter-matched models with roughly 1 billion parameters up to 1 trillion bytes of data. Across eight benchmarks spanning three categories: Multiple Choice QA, Language Generation, and Machine Translation, we find that Token-1B models outperform byte models (End-Of-Token-1B and Bytes-1B) in the low-FLOP regime but eventually plateau; byte models start worse yet surpass Token-1B models with more compute, reaching a higher downstream task performance ceiling. Extrapolating the average top-1 error vs. validation BPB scaling laws predicts that, asymptotically, distilled End-Of-Token-1B outperforms distilled Token-1B by up to 4%. They are also far more data efficient, matching the performance of distilled Token-1B using only one-sixth of the training data. Moreover, by operating over a small vocabulary of 256 bytes instead of on the order of 100K tokens, they circumvent the need for top-k truncation during logit dumping, while also reducing logit storage costs to roughly one-fifth. Finally, our downstream performance scaling laws predict that our distilled End-Of-Token-1B models asymptotically surpass the Llama 3.2-1B, Gemma-3-1B-pt, and Gemma 2B models on averaged downstream tasks by up to 6.5%, 8.1%, and 2.1%, respectively.
- Abstract(参考訳): 小型モデルは、トークン化スキームを共有するより大きなモデルからの蒸留により、より有能になる。
しかし、蒸留されたバイトとトークンモデルは、計算やデータが増加するにつれて、スケーリングトレンドの観点でも同様に振る舞うのか?
この比較を可能にするために、トークンロジットをByteロジットに効率的に変換する2つの変種を紹介します。
1) 近似:Marginalize-It, and
2 正確には「終止剣」。
次に、トークン化スキーム(Tokens, Bytes, Bytes w/eot)とトレーニング目標(Distillation vs. Cross-Entropy)の2つの次元を同時に変化させるデコーダのみの高密度トランスフォーマーモデルについて、大規模な研究を行った。
複数選択QA, 言語生成, 機械翻訳の8つのカテゴリにまたがるベンチマークでは, 低FLOP方式ではToken-1Bモデルがバイトモデル(End-Of-Token-1BおよびBytes-1B)より優れていたが, 最終的に高位になった。
平均トップ1エラーとBPBスケーリング法を外挿すると、漸近的に蒸留したEnd-Of-Token-1Bは、蒸留したToken-1Bを最大4%上回ったと予測される。
また、トレーニングデータの6分の1しか使用せず、蒸留したToken-1Bの性能に匹敵するデータ効率も向上している。
さらに、100Kトークンの順序ではなく256バイトの小さな語彙を操作することで、ロジットダンピング中のトップkトランケーションの必要性を回避すると同時に、ロジットストレージコストを約5分の1に削減する。
最後に,我々の下流性能スケーリング法は, 蒸留したエンドオフ-トケン-1Bモデルが, 平均下流タスクにおけるLlama 3.2-1B, Gemma-3-1B-pt, Gemma 2Bモデルをそれぞれ6.5%, 8.1%, 2.1%を漸近的に上回っていることを予測した。
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