MoE++ - 昆仑万维和北大联合推出的混合专家架构

MoE++是什么

MoE++是一种新型的混合专家（Mixture-of-Experts）架构，由昆仑万维2050研究院与北大袁粒团队联合推出。基于引入零计算量专家，零专家、复制专家和常数专家，降低计算成本、提升模型性能。MoE++支持每个Token动态地与不同数量的前馈网络专家交互，甚至跳过某些层，优化计算资源分配。MoE++基于门控残差帮助Token在选择专家时考虑前一层的路由路径，实现更稳定的路由。实验表明，MoE++在相同模型大小下比传统MoE模型性能更优，专家吞吐速度提升1.1到2.1倍，且易于部署。

MoE++的主要功能

• 降低计算成本：MoE++引入零计算量专家，支持模型中的每个Token动态地与不同数量的前馈网络（FFN）专家交互，甚至跳过某些层，减少不必要的计算。
• 提升模型性能：减少简单Token所需的FFN专家数量，MoE++释放出更多的专家资源专注于处理复杂的Token，提升模型的整体性能。
• 优化资源分配：MoE++通过灵活的计算分配，让模型将计算资源集中在更需要的Token上，提高计算效率。
• 稳定路由：MoE++基于门控残差（gating residuals）机制，让Token在选择专家时参考前一层的路由路径，实现更稳定的专家选择。
• 易于部署：由于零计算量专家的参数极小，MoE++在同一GPU上部署所有这类专家，避免分布式FFN专家部署带来的通信开销和负载不均问题。

MoE++的技术原理

• 零计算量专家：MoE++引入三种类型的零计算量专家，包括零专家（输出空向量）、复制专家（将输入直接作为输出）、常数专家（用可训练的向量替代输入）。
• 动态专家选择：与传统MoE方法不同，MoE++支持每个Token根据其复杂性动态选择不同数量的FFN专家进行处理。
• 门控残差：MoE++在专家选择过程中加入门控残差，让Token在选择当前层的专家时考虑前一层的路由路径，增强模型在不同层之间的信息流动。
• 异构专家结构：MoE++的专家结构是异构的，不同类型的专家（FFN专家和零计算量专家）在同一模型中协同工作，提高模型的适应性和灵活性。
• 负载平衡：MoE++基于引入负载平衡损失和专家容量分配策略，确保模型在训练过程中专家的负载均衡，避免某些专家过载而其他专家闲置的问题。

MoE++的项目地址

• GitHub仓库：https://github.com/SkyworkAI/MoE-plus-plus
• HuggingFace模型库：https://huggingface.co/Chat-UniVi/MoE-Plus-Plus-7B
• arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2410.07348

MoE++的应用场景

• 自然语言处理（NLP）研究者：研究者构建和训练更高效的大型语言模型，进行语言理解、文本生成、机器翻译、问答系统等研究。
• 企业开发者：企业开发者开发高性能的NLP应用，如智能客服、内容推荐系统、自动摘要、情感分析等，提高产品的智能化水平。
• 云计算和AI服务提供商：提供商集成MoE++架构，为客户提供更高效、成本更低的AI服务，尤其是在需要处理大量语言数据的场景中。
• 学术机构：学术机构进行各种NLP任务的教学和研究，帮助学生和研究人员理解先进的深度学习模型和算法。