来源:科技日报
来自英国爱丁堡大学与英伟达的联合研究团队开发出一种新方法,能够压缩人工智能模型运行时依赖的内存占用。这意味着,在保持响应速度不变的前提下,模型处理复杂任务时的准确性将得到提升,其能耗也能显著降低。这项突破也指向了一个新的可能性:更小的内存或许能催生出“更强大的AI”,并有望突破大语言模型目前面临的性能瓶颈。

研究团队发现,当将大语言模型使用的内存压缩至原有大小的八分之一后,模型在数学、科学和编程等专业测试中的表现反而更优,且推理时间并未延长。这一方法也有助于模型同时响应更多用户请求,从而降低处理单个任务的平均功耗。除了节能优势,这项改进还有望使AI更适用于处理复杂问题的专业系统,或是那些存储速度较慢、内存容量有限的终端设备,例如智能家居产品和可穿戴设备。
人工智能模型在处理问题时,通常需要“思考”更复杂的假设,或同时探索多种可能性来寻找答案。在这个过程中,模型需要将已生成的推理线程内容暂存于一种称为“KV缓存”的内存中。随着线程数量增多或线程长度增加,KV缓存的体积会迅速膨胀,成为制约性能的瓶颈,拖慢模型输出响应的速度。
为了突破这一限制,该团队提出了一种名为“动态记忆稀疏化”(DMS)的内存压缩技术。该方法并非保留所有生成的标记,而是动态判断哪些标记对后续推理至关重要、哪些可以剔除。由于从决定删除某个标记到实际删除之间存在微小的延迟,使模型有机会将待删除标记中的有用信息转移至保留的标记中。通过这种方式,DMS让AI模型能够在相同的计算资源下进行更深入的“思考”,或探索更多可能的解决方案路径。
在测试中,情况得到了积极验证。在一项基于美国数学奥利匹克资格赛设计的数学测试中,压缩模型在相同内存读取次数下,平均得分比未压缩模型高出12分;在由博士级专家编制的专业科学题库中,其表现同样优于原模型;在评估代码编写能力的平台上,压缩模型的平均得分也提高了10分。
总编辑圈点
这项研究打破了人们“计算资源越多,AI越强”的惯性认知。DMS内存压缩技术就像给AI装上了过滤器,让它学会抓住思考的重点,而非盲目堆砌数据。这种“更少内存,更强智能”的路径,可能从根本上改变AI的研发方向,让高性能AI真正走向轻量化。未来,复杂的科学计算或许在智能手表上就能运行,家用机器人也可以同时处理多项复杂指令而不会卡顿。事实上,这也暗合了人类的高效思考逻辑——我们不会记住每个细节,而是提炼关键信息进行推理。这种向人脑学习的选择性记忆机制,或许会比单纯扩大模型规模更早触及通用AI的门槛。
