LinguaLinked: การเสริมพลังอุปกรณ์เคลื่อนที่ด้วยโมเดลภาษาขนาดใหญ่แบบกระจาย
ความต้องการในการใช้งานโมเดลภาษาขนาดใหญ่ (LLMs) บนอุปกรณ์เคลื่อนที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากความต้องการความเป็นส่วนตัว ลดความหน่วง และการใช้งานแบนด์วิดธ์อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ความต้องการหน่วยความจำและการคำนวณที่มากของ LLMs เป็นความท้าทายที่สำคัญ เข้าสู่ LinguaLinked ระบบใหม่ที่พัฒนาโดยกลุ่มนักวิจัยจาก UC Irvine ซึ่งออกแบบมาเพื่อให้การอนุมาน LLM แบบกระจายและกระจายศูนย์กลางผ่านอุปกรณ์เคลื่อนที่หลายเครื่อง โดยใช้ความสามารถร่วมกันของพวกเขาเพื่อทำงานที่ซับซ้อนอย่างมีประสิทธิภาพ
ความท้าทาย
การใช้งาน LLMs เช่น GPT-3 หรือ BLOOM บนอุปกรณ์เคลื่อนที่เป็นเรื่องท้าทายเนื่องจาก:
- ข้อจำกัดของหน่วยความจำ: LLMs ต้องการหน่วยความจำจำนวนมาก ซึ่งมักเกินความจุของอุปกรณ์เคลื่อนที่แต่ละเครื่อง
- ข้อจำกัดในการคำนวณ: อุปกรณ์เคลื่อนที่มักมีพลังการประมวลผลจำกัด ทำให้ยากต่อการรันโมเดลขนาดใหญ่
- ความกังวลเรื่องความเป็นส่วนตัว: การส่งข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์ศูนย์กลางเพื่อประมวลผลทำให้เกิดปัญหาความเป็นส่วนตัว
วิธีแก้ปัญหาของ LinguaLinked
LinguaLinked แก้ปัญหาเหล่านี้ด้วยกลยุทธ์หลักสามประการ:
-
การกำหนดโมเดลที่ปรับให้เหมาะสม:
- ระบบแบ่ง LLMs ออกเป็นกราฟย่อยที่เล็กลงโดยใช้การปรับให้เหมาะสมเชิงเส้นเพื่อจับคู่แต่ละส่วนกับความสามารถของอุปกรณ์
- สิ่งนี้ช่วยให้ใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพและลดการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์
-
การปรับสมดุลโหลดในเวลาจริง:
- LinguaLinked ตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์อย่างต่อเนื่องและกระจายงานใหม่เพื่อป้องกันการเกิดคอขวด
- วิธีการแบบไดนามิกนี้ช่วยให้ใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ทั้งหมดอย่างมีประสิทธิภาพ เพิ่มความตอบสนองของระบบโดยรวม
-
การสื่อสารที่ปรับให้เหมาะสม:
- แผนที่การส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพช่วยแนะนำการไหลของข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างโมเดล
- วิธีนี้ลดความหน่วงและประกันการประมวลผลข้อมูลที่ทันเวลาในเครือข่ายของอุปกรณ์เคลื่อนที่
โมเดลภาษาขนาดใหญ่ (LLM) เดียวถูกแบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆ (หรือส่วนย่อย) และกระจายไปยังอุปกรณ์เคลื่อนที่หลายเครื่อง วิธีนี้ช่วยให้อุปกรณ์แต่ละเครื่องจัดการเพียงเศษเสี้ยวของความต้องการในการคำนวณและการจัดเก็บทั้งหมด ทำให้สามารถรันโมเดลที่ซับซ้อนได้แม้ในอุปกรณ์ที่มีทรัพยากรจำกัด นี่คือการทำงานของวิธีนี้:
การแบ่งและกระจายโมเดล
- การแบ่งโมเดล:
- โมเดลภาษาขนาดใหญ่ถูกแปลงเป็นกราฟการคำนวณที่แต่ละการดำเนินการภายในเครือข่ายถูกแทนด้วยโหนด
- กราฟนี้ถูกแบ่งออกเป็นกราฟย่อยที่เล็กลง ซึ่งแต่ละกราฟสามารถทำงานได้อย่างอิสระ
- การกำหนดโมเดลที่ปรับให้เหมาะสม:
- โดยใช้การปรับให้เหมาะสมเชิงเส้น กราฟย่อยเหล่านี้ (หรือส่วนของโมเดล) ถูกกำหนดให้กับอุปกรณ์เคลื่อนที่ต่าง ๆ
- การกำหนดพิจารณาความสามารถในการคำนวณและหน่วยความจำของอุปกรณ์แต่ละเครื่อง เพื่อให้แน่ใจว่าการใช้ทรัพยากรมีประสิทธิภาพและลดค่าใช้จ่ายในการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์
- การดำเนินการอนุมานร่วมกัน:
- อุปกรณ์เคลื่อนที่แต่ละเครื่องประมวลผลส่วนที่ได้รับมอบหมายของโมเดล
- อุปกรณ์สื่อสารกันเพื่อแลกเปลี่ยนผลลัพธ์ระหว่างกันตามที่จำเป็น เพื่อให้แน่ใจว่าการดำเนินการอนุมานโดยรวมเสร็จสมบูรณ์อย่างถูกต้อง
- กลยุทธ์การสื่อสารที่ปรับให้เหมาะสมถูกใช ้เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างโมเดลเดิมและให้แน่ใจว่าการไหลของข้อมูลมีประสิทธิภาพ
ตัวอย่างสถานการณ์
ลองนึกภาพโมเดลภาษาขนาดใหญ่เช่น GPT-3 ถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วน อุปกรณ์เคลื่อนที่เครื่องหนึ่งอาจจัดการการฝังโทเค็นเริ่มต้นและเลเยอร์แรก ๆ ของโมเดล ในขณะที่อีกเครื่องหนึ่งประมวลผลเลเยอร์กลาง และเครื่องที่สามทำเลเยอร์สุดท้ายและสร้างผลลัพธ์ ในกระบวนการนี้ อุปกรณ์จะแชร์ผลลัพธ์ระหว่างกันเพื่อให้แน่ใจว่าการอนุมานโมเดลทั้งหมดดำเนินการได้อย่างราบรื่น