
Percy Liang的这句话这也从学术层面回答了为何大模型一定要做开源的问题。
原创成果的诞生,需要开源来提供土壤。
一个研发团队训练出一个大模型,如果止步于在顶级会议上发表一篇论文,那么其他研究人员得到的就只是论文中各种「秀肌肉」的数字,而看不到模型训练技术的更多细节,只能花时间去复现,还不一定能复现成功。可复现性是科学研究结果可靠、可信的一个保证,有了开放的模型、代码和数据集,科研人员便能更及时地跟上最前沿的研究,站在巨人的肩膀上去触及一颗更高处的果实,这可以省下许多时间成本、加快技术创新的速度。
国内在大模型工作上的原创力不足,就主要体现为盲追模型尺寸、但在底层架构上无甚创新,这是从事大模型研究的业内专家的普遍共识。
清华大学计算机系的刘知远副教授向AI科技评论指出:国内在大模型的架构上有一些相对比较创新的工作,但基本上都还是以Transformer为基础,国内还比较缺乏像Transformer这种奠基式架构,以及BERT、GPT-3这样能够引起领域大变革的模型。
IDEA研究院(粤港澳大湾区数字经济研究院 )的首席科学家张家兴博士也告诉AI科技评论,从百亿、千亿到万亿,我们突破了各种系统上、工程上的挑战后,应该要有新的模型结构方面的思考,而不再是单纯地把模型做大。
另一方面,大模型在技术上要取得进步,还需有一套模型评估标准,标准的产生则要求公开和透明。最近的一些研究正在试图对众多大模型提出各种评估指标,但有一些优秀的模型由于不可访问而被排除在外,如谷歌在其Pathways架构下训练的大模型PaLM具备超强的语言理解能力,能轻松解释笑话的笑点,还有DeepMind的语言大模型Chinchilla,都没有开源。
但无论是从模型本身的出色能力还是从这些大厂的地位来看,它们都本不该缺席这样的公平竞技场。
一个令人遗憾的事实是,Percy Liang最近与其同事合作的一项研究表明,与非开源模型相比,目前的开源模型在许多核心场景上的表现都存在一定的差距。如OPT-175B、BLOOM-176B以及来自清华大学的GLM-130B等开源大模型,在各项任务上几乎全面输给了非开源的大模型,后者包括OpenAI的InstructGPT、Microsoft/NVIDIA的TNLG-530B等等(如下图)。
图注:Percy Liang et al. Holistic Evaluation of Language Models
大模型开源的重要性是共识,但通往开源的路上还有一个巨大的拦路虎:算力。
这也正是当前大模型落地所面临的最大挑战。即便Meta开源了OPT,但到目前为止它似乎还没有在应用市场上泛起大的涟漪,究其根本,算力成本仍然是小型开发者的不可承受之重,先不说对大模型做微调、二次开发,仅仅是做推理都很困难。
正因如此,在对拼参数的反思潮下,不少研发机构转向了做轻量模型的思路,将模型的参数控制在几亿至几十亿之间。澜舟科技推出的「孟子」模型、IDEA研究院开源的「封神榜」系列模型,都是国内走这条路线的代表。他们将超大模型的各种能力拆分到参数相对更小的模型上,已经在一些单项任务上证明了自身超越千亿模型的能力。
但毫无疑问,大模型的路必然不会就此停下,多位业内专家都向AI科技评论表示,大模型的参数依然有上升空间,肯定还要有人去继续探索更大规模的模型。所以我们不得不直面大模型开源后的窘境,那么,有哪些解决办法?
我们首先从算力本身的角度来考虑。未来大规模计算机群、算力中心的建设肯定是一个趋势,毕竟端上的计算资源终归难以满足需求。但如今摩尔定律已经趋缓,业界也不乏摩尔定律将要走向终结的论调,如果单纯地寄希望于算力的提升,是远水解不了近渴。
「现在一张卡可以跑(就推理而言)一个十亿模型,按目前算力的增长速度,等到一张卡可以跑一个千亿模型也就是算力要得到百倍提升,可能需要十年。」张家兴解释。
大模型的落地等不了这么久。
另一个方向是在训练技术上做文章,加快大模型推理速度、降低算力成本、减少能耗,以此来提高大模型的易用性。
比如Meta的OPT(对标GPT-3)只需要16块英伟达v100 GPU就可以训练和部署完整模型的代码库,这个数字是GPT-3的七分之一。最近,清华大学与智谱AI联合开源的双语大模型GLM-130B,通过快速推理方法,已经将模型压缩到可以在一台A100(40G*8)或V100(32G*8)服务器上进行单机推理。
在这个方向上努力当然是很有意义的,大厂们不愿意开源大模型一个不言自明的原因,就是高昂的训练成本。此前有专家估计,GPT-3的训练使用了上万块英伟达v100 GPU,总成本高达2760万美元,个人如果要训练出一个PaLM也要花费900至1700万美元。大模型的训练成本若能降下来,自然也就能提高他们的开源意愿。
但归根结底,这只能从工程上对算力资源的约束起到缓解作用,而并非终极方案。尽管目前许多千亿级、万亿级的大模型已经开始宣传自己的「低能耗」优势,但算力的围墙仍然太高。
最终,我们还是要回到大模型自身寻找突破点,一个十分被看好的方向便是稀疏动态大模型。
稀疏大模型的特点是容量非常大,但只有用于给定任务、样本或标记的某些部分被激活。也就是说,这种稀疏动态结构能够让大模型在参数量上再跃升几个层级,同时又不必付出巨大的计算代价,一举两得。这与GPT-3这样的稠密大模型相比有着极大的优势,后者需要激活整个神经网络才能完成即使是最简单的任务,资源浪费巨大。
谷歌是稀疏动态结构的先行者,他们于2017年首次提出了MoE(Sparsely-Gated Mixture-of-Experts Layer,稀疏门控的专家混合层),去年推出的1.6万亿参数大模型Switch Transformers就融合了MoE风格的架构,训练效率与他们之前的稠密模型T5-Base Transformer相比提升了7倍。
而今年的PaLM所基于的Pathways统一架构,更是稀疏动态结构的典范:模型能够动态地学习网络中的特定部分擅长何种任务,我们根据需要调用经过网络的小路径即可,而无需激活整个神经网络才能完成一项任务。
图注:Pathways架构
这本质上与人脑的运作方式类似,人脑中有百亿个神经元,但在执行特定任务中只激活特定功能的神经元,否则巨大的能耗是人难以承受的。
大、通用,且高效,这种大模型路线无疑具有很强的吸引力。
「以后有了稀疏动态的加持,计算代价就不会那么大,但是模型参数一定会越来越大,稀疏动态结构或许会为大模型打开一个新天地,再往十万亿、百万亿走也没问题。」张家兴相信,稀疏动态结构将是解决大模型尺寸与算力代价之间矛盾的最终途径。但他也补充说,在当下这种模型结构还未普及的情况下,再盲目将模型继续做大确实意义不大。
目前国内在这个方向上的尝试还比较少,且不如谷歌做得更彻底。大模型结构上的探索创新与开源相互促进,我们需要更多开源来激发大模型技术的变革。
阻碍大模型开源的,除了大模型的算力成本导致的低可用性,还有安全问题。
对于大模型尤其是生成大模型开源后带来的滥用风险,国外担忧的声音似乎更多,争议也不少,这成了许多机构选择不开源大模型的凭据,但或许也是他们拒绝慷慨的一个借口。
OpenAI已经因此招致了许多批评。他们在2019年发布GPT-2时就声称,模型的文本生成能力过于强大,可能会带来伦理方面的危害,因而不适合开源。一年后公开GPT-3时也仅仅提供了API试用,目前GPT-3的开源版本实际上是由开源社区自行复现的。
事实上,对大模型的访问限制反而会不利于大模型提高稳健性、减少偏见和毒性。Meta AI的负责人Joelle Pineau在谈到开源OPT的决定时,曾诚恳地表示,单靠自家团队解决不了全部问题,比如文本生成过程中可能产生的伦理偏见和恶意词句。他们认为,如果做足功课,就可以在负责任的情况下让大模型变得可以公开访问。
在防范滥用风险的同时保持开放获取和足够的透明度,这并非易事。作为打开了「潘多拉魔盒」的人,Stability AI享受了主动开源带来的好名声,但最近也遭遇了开源带来的反噬,在版权归属等方面引起了争议。
开源背后的「自由与安全」这一古老的辩证命题由来已久,或许并没有一个绝对正确的答案,但是在大模型开始走向落地的当下,一个清楚的事实是:大模型开源,我们做得还远远不够。
两年多过去,我们已经拥有了自己的万亿级别大模型,在接下来大模型从「读万卷书」到「行万里路」的转变过程中,开源是一个必然的选择。
最近,GPT-4正呼之欲出,所有人都对它能力上的飞跃抱着极大的期待,但我们不知道,未来它能给多少人释放多大的生产力?
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