Оптимизация вычислительных ресурсов: новые стратегии масштабирования языковых моделей

Автор: Денис Аветисян


Исследователи предлагают инновационный подход к эффективному распределению вычислительных ресурсов при масштабировании больших языковых моделей в реальном времени.

🚀 Квантовые новости

Подключайся к потоку квантовых мемов, теорий и откровений из параллельной вселенной.
Только сингулярные инсайты — никакой скуки.

Присоединиться к каналу
Тестовые примитивы масштабирования демонстрируют, что даже самые элегантные теоретические конструкции в конечном итоге сталкиваются с необходимостью адаптации к реальным ограничениям и компромиссам в производственной среде.
Тестовые примитивы масштабирования демонстрируют, что даже самые элегантные теоретические конструкции в конечном итоге сталкиваются с необходимостью адаптации к реальным ограничениям и компромиссам в производственной среде.

В статье представлена Agent-REINFORCE – система, использующая агентов и обучение с подкреплением для поиска оптимальных графов сотрудничества между моделями при заданном вычислительном бюджете.

Несмотря на успехи масштабирования больших языковых моделей (LLM), оптимальное распределение вычислительных ресурсов во время инференса остается сложной задачей. В работе ‘Generalizing Test-time Compute-optimal Scaling as an Optimizable Graph’ предложен новый подход к задаче поиска оптимальных комбинаций LLM и архитектур для test-time scaling, рассматривая ее как оптимизацию графа совместной работы моделей. Ключевым результатом является разработка фреймворка Agent-REINFORCE, использующего LLM-агентов и обучение с подкреплением для эффективного поиска оптимальных графов сотрудничества моделей при фиксированном вычислительном бюджете. Сможет ли предложенный подход значительно улучшить производительность LLM и открыть новые возможности для адаптивного распределения ресурсов в реальных приложениях?


За гранью последовательной обработки: Ограничения традиционного TTS

Традиционные методы преобразования текста в речь, основанные на последовательной обработке, испытывают трудности при решении задач, требующих сложного логического вывода и разнообразных выходных данных. Масштабирование таких систем сталкивается с законом убывающей доходности, что стимулирует поиск новых архитектур, исследующих возможности параллелизации. Вычислительная стоимость становится критическим узким местом, требующим эффективного распределения ресурсов. Повышение эффективности алгоритмов и оптимизация аппаратного обеспечения – ключевые направления исследований. Иногда кажется, что каждая попытка создать «умный» синтезатор речи обречена на то, чтобы стать очередным сложным и неэффективным механизмом.

Исследование представляет обобщенную модель преобразования текста в речь в виде графа.
Исследование представляет обобщенную модель преобразования текста в речь в виде графа.

Оркестровка интеллекта: Граф совместной работы Multi-LLM

Представлена архитектура Multi-LLM Collaboration Graph, в которой большие языковые модели (LLaMA Models, Gemma Models) функционируют как специализированные узлы. Каждый узел выполняет определенную роль, обеспечивая поток информации и совместное уточнение результатов. Данный подход позволяет осуществлять параллельное исследование пространства решений, преодолевая ограничения последовательной обработки. Архитектура позволяет динамически регулировать ширину и глубину графа, оптимизируя компромисс между ними для конкретных задач.

Эксперименты демонстрируют, что производительность модели LLaMA-3 1B улучшается как при параллельном, так и при последовательном масштабировании на различных наборах данных, при этом анализ тепловой карты производительности на наборе данных MATH показывает эффективность различных схем сотрудничества ширины и глубины.
Эксперименты демонстрируют, что производительность модели LLaMA-3 1B улучшается как при параллельном, так и при последовательном масштабировании на различных наборах данных, при этом анализ тепловой карты производительности на наборе данных MATH показывает эффективность различных схем сотрудничества ширины и глубины.

Поиск оптимального графа: Agent-REINFORCE

Для эффективного поиска оптимальной конфигурации графа преобразования текста в речь используется Agent-REINFORCE, фреймворк, основанный на алгоритме REINFORCE и дополненный возможностями больших языковых моделей. Экспериментальные исследования демонстрируют значительные улучшения производительности на сложных эталонных задачах, включая HumanEval, MATH и MMLU. В частности, на задаче MATH достигнута точность в 47% при вычислительном бюджете в 8080 FLOPs. Оптимизация с учётом задержки позволяет добиться времени отклика в 5.6 секунд, сохраняя высокую производительность.

Представлен обзор алгоритма Agent-REINFORCE, предназначенного для оптимизации графа сотрудничества.
Представлен обзор алгоритма Agent-REINFORCE, предназначенного для оптимизации графа сотрудничества.

За пределами бенчмарков: Адаптивное и эффективное рассуждение

В ходе исследований алгоритм Agent-REINFORCE продемонстрировал превосходство над традиционными методами оптимизации, такими как Bayesian Optimization и TextGrad, как по производительности, так и по эффективности. Адаптивность платформы выходит за рамки конкретных тестов, демонстрируя устойчивость при решении широкого спектра задач. Эффективное использование вычислительных ресурсов позволяет минимизировать необходимое количество операций с плавающей точкой, что открывает перспективы для применения технологии в средах с ограниченными ресурсами. Каждая «революционная» технология завтра станет техдолгом.

Наблюдатель видит, как стремление к оптимальности в масштабировании LLM-моделей во время тестирования, описанное в работе, неизбежно сталкивается с суровой реальностью ограниченных вычислительных ресурсов. Подобно тому, как элегантная теоретическая конструкция рушится под напором практической реализации, Agent-REINFORCE ищет не абсолютное совершенство, а компромисс, максимизирующий производительность в заданных рамках. Как однажды заметил Давид Гильберт: «В математике нет трапез, только пейзажи». И в этой работе пейзаж оптимизации, формируемый графами коллаборации, ограничен жесткими рамками бюджета, а поиск оптимального пути – это всегда баланс между желаемым и возможным.

Что дальше?

Предложенный подход, безусловно, демонстрирует потенциал автоматизированного поиска компромиссов в распределении вычислительных ресурсов. Однако, стоит признать: оптимизация графа коллаборации – это лишь один из уровней сложности. Производство всегда найдёт способ выявить узкие места, будь то латентные задержки в коммуникациях между моделями или нелинейное масштабирование стоимости отдельных узлов. Архитектура, как известно, – это не схема, а компромисс, переживший деплой.

Будущие исследования неизбежно столкнутся с необходимостью учитывать динамически меняющиеся вычислительные бюджеты и требования к задержке. Более того, вопрос о репрезентативности используемых обучающих данных для формирования графа остаётся открытым. Всё, что оптимизировано, рано или поздно оптимизируют обратно, и в данном случае, это может потребовать адаптации графа к новым, непредвиденным сценариям.

В конечном счёте, задача не в создании идеально оптимизированного графа, а в разработке самоадаптирующихся систем, способных к непрерывной реабилитации надежды. Мы не рефакторим код – мы реанимируем надежду. И этот процесс, как показывает опыт, бесконечен.


Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2511.00086.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/

Смотрите также:

2025-11-04 21:25