為什么現(xiàn)在的大模型大部分都是Decoder only結構
理論優(yōu)勢
避免低秩問題:Encoder的雙向注意力機制容易出現(xiàn)低秩問題,這可能會削弱模型的表達能力。而Decoder-only架構采用單向注意力機制(因果注意力),其注意力矩陣是下三角矩陣,必然是滿秩的,理論上具有更強的表達能力。這種結構避免了雙向注意力可能帶來的低秩問題,從而在生成任務中表現(xiàn)更優(yōu)。
預訓練任務難度與上限:相比Encoder-Decoder結構,Decoder-only架構的預訓練任務(如next token prediction)難度更高,因為模型只能根據(jù)已知的上文信息預測下一個詞。當模型規(guī)模足夠大、數(shù)據(jù)足夠多時,這種架構能夠學習到更高水平的通用表征。
性能優(yōu)勢
涌現(xiàn)能力的體現(xiàn):在大參數(shù)量和大數(shù)據(jù)訓練的背景下,Decoder-only模型表現(xiàn)出更強的涌現(xiàn)能力,能夠自動從數(shù)據(jù)中學習多種任務的模式。這種能力使得它在復雜任務中能夠通過組合基本任務來解決問題。
訓練與推理效率更高:Decoder-only結構省略了編碼器部分,模型在進行前向傳播時只需要一次計算,顯著提高了訓練和推理的效率。這對于處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集和實時生成任務尤為重要。
Zero-shot和Few-shot性能:Decoder-only模型在Zero-shot(零樣本)任務中表現(xiàn)更好,能夠更好地利用大規(guī)模無標注數(shù)據(jù)進行自監(jiān)督學習。此外,在In-context learning(上下文學習)中,Decoder-only架構可以更直接地將prompt信息作用于每一層的參數(shù),微調信號更強,更適合Few-shot(少樣本)任務。
工程實現(xiàn)優(yōu)勢
預訓練目標對齊:Decoder-only模型的訓練目標是預測下一個Token,這與大規(guī)模預訓練任務的核心目標直接對齊,能高效利用海量的非結構化文本數(shù)據(jù)。
KV-Cache復用:Decoder-only架構支持KV-Cache的持續(xù)復用,對多輪對話等任務更友好。相比之下,Encoder-Decoder架構難以實現(xiàn)這種高效的緩存復用。
實際應用的優(yōu)勢
數(shù)據(jù)標注依賴低:Decoder-only模型能夠更好地利用無標簽數(shù)據(jù)進行訓練,降低了對數(shù)據(jù)標注的依賴。
部署和維護便捷:由于模型結構相對簡單,部署和維護更加方便。
應用場景優(yōu)勢
微調靈活性:Decoder-only結構支持通過Prompt Engineering等方式輕松應用到下游任務中,極大地擴展了模型的應用場景。
生成任務特性:Decoder-only模型專注于文本生成,通過自回歸方式根據(jù)上下文預測下一個詞,非常適合生成任務,如對話、續(xù)寫、文本補全等。這些任務不需要復雜的輸入分析,而更關注生成內容的連貫性和語義豐富性。
多模態(tài)和多任務的潛力:雖然Encoder-Decoder架構在多模態(tài)任務中可能更有優(yōu)勢,但Decoder-only架構在大規(guī)模語言模型的應用中已經表現(xiàn)出足夠的靈活性。