為什么現(xiàn)在的大模型大部分都是Decoder only結(jié)構(gòu)
理論優(yōu)勢
避免低秩問題:Encoder的雙向注意力機(jī)制容易出現(xiàn)低秩問題,這可能會削弱模型的表達(dá)能力。而Decoder-only架構(gòu)采用單向注意力機(jī)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(qiáng)的表達(dá)能力。這種結(jié)構(gòu)避免了雙向注意力可能帶來的低秩問題,從而在生成任務(wù)中表現(xiàn)更優(yōu)。
預(yù)訓(xùn)練任務(wù)難度與上限:相比Encoder-Decoder結(jié)構(gòu),Decoder-only架構(gòu)的預(yù)訓(xùn)練任務(wù)(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(yù)測下一個詞。當(dāng)模型規(guī)模足夠大、數(shù)據(jù)足夠多時,這種架構(gòu)能夠?qū)W習(xí)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(xùn)練的背景下,Decoder-only模型表現(xiàn)出更強(qiáng)的涌現(xiàn)能力,能夠自動從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)多種任務(wù)的模式。這種能力使得它在復(fù)雜任務(wù)中能夠通過組合基本任務(wù)來解決問題。
訓(xùn)練與推理效率更高:Decoder-only結(jié)構(gòu)省略了編碼器部分,模型在進(jìn)行前向傳播時只需要一次計算,顯著提高了訓(xùn)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(wù)尤為重要。
Zero-shot和Few-shot性能:Decoder-only模型在Zero-shot(零樣本)任務(wù)中表現(xiàn)更好,能夠更好地利用大規(guī)模無標(biāo)注數(shù)據(jù)進(jìn)行自監(jiān)督學(xué)習(xí)。此外,在In-context learning(上下文學(xué)習(xí))中,Decoder-only架構(gòu)可以更直接地將prompt信息作用于每一層的參數(shù),微調(diào)信號更強(qiáng),更適合Few-shot(少樣本)任務(wù)。
工程實現(xiàn)優(yōu)勢
預(yù)訓(xùn)練目標(biāo)對齊:Decoder-only模型的訓(xùn)練目標(biāo)是預(yù)測下一個Token,這與大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練任務(wù)的核心目標(biāo)直接對齊,能高效利用海量的非結(jié)構(gòu)化文本數(shù)據(jù)。
KV-Cache復(fù)用:Decoder-only架構(gòu)支持KV-Cache的持續(xù)復(fù)用,對多輪對話等任務(wù)更友好。相比之下,Encoder-Decoder架構(gòu)難以實現(xiàn)這種高效的緩存復(fù)用。
實際應(yīng)用的優(yōu)勢
數(shù)據(jù)標(biāo)注依賴低:Decoder-only模型能夠更好地利用無標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,降低了對數(shù)據(jù)標(biāo)注的依賴。
部署和維護(hù)便捷:由于模型結(jié)構(gòu)相對簡單,部署和維護(hù)更加方便。
應(yīng)用場景優(yōu)勢
微調(diào)靈活性:Decoder-only結(jié)構(gòu)支持通過Prompt Engineering等方式輕松應(yīng)用到下游任務(wù)中,極大地擴(kuò)展了模型的應(yīng)用場景。
生成任務(wù)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(yù)測下一個詞,非常適合生成任務(wù),如對話、續(xù)寫、文本補(bǔ)全等。這些任務(wù)不需要復(fù)雜的輸入分析,而更關(guān)注生成內(nèi)容的連貫性和語義豐富性。
多模態(tài)和多任務(wù)的潛力:雖然Encoder-Decoder架構(gòu)在多模態(tài)任務(wù)中可能更有優(yōu)勢,但Decoder-only架構(gòu)在大規(guī)模語言模型的應(yīng)用中已經(jīng)表現(xiàn)出足夠的靈活性。