Erweiterung der Kontextfenster von LLMs mit LongRoPE2

Kontextfenster von LLMs nahezu verlustfrei erweitern: LongRoPE2

Die Erweiterung der Kontextfenster von großen Sprachmodellen (LLMs) ist ein zentrales Forschungsgebiet im Bereich der Künstlichen Intelligenz. Ein größeres Kontextfenster ermöglicht es dem Modell, mehr Informationen gleichzeitig zu verarbeiten, was zu besseren Ergebnissen bei Aufgaben wie Textgenerierung, Übersetzung und Frage-Antwort führen kann. Ein vielversprechender Ansatz zur Erweiterung dieser Kontextfenster ist LongRoPE2.

LongRoPE2 baut auf der ursprünglichen LongRoPE-Methode auf und adressiert einige ihrer Schwächen. Der Kern des Problems liegt in der sogenannten "Rotary Position Embedding" (RoPE), einer Technik, die die Position von Wörtern im Kontextfenster kodiert. Bisherige Methoden zur Erweiterung des Kontextfensters führten oft zu Leistungseinbußen, da die Modelle nicht ausreichend auf die höheren RoPE-Dimensionen trainiert waren, die für längere Kontextfenster benötigt werden. Dies führte zu Problemen im Umgang mit Out-of-Distribution (OOD) Daten, also Daten, die sich von den Trainingsdaten unterscheiden.

LongRoPE2 begegnet diesem Problem durch drei zentrale Innovationen:

Erstens formuliert es die Hypothese, dass unzureichendes Training in höheren RoPE-Dimensionen die Ursache für die anhaltenden OOD-Probleme ist. Zweitens verwendet es einen effektiven RoPE-Reskalierungsalgorithmus, der eine evolutionäre Suche, gesteuert durch die "Needle-Driven" Perplexität, verwendet, um das Problem des unzureichenden Trainings zu lösen. Drittens nutzt es einen gemischten Kontextfenster-Trainingsansatz, der die Modellgewichte so feinabstimmt, dass sie reskaliertes RoPE für Sequenzen mit langem Kontext verwenden, während gleichzeitig die Leistung bei kurzem Kontext mit dem ursprünglichen RoPE erhalten bleibt.

Um die Wirksamkeit von LongRoPE2 zu demonstrieren, wurden umfangreiche Experimente mit LLaMA3-8B und Phi3-mini-3.8B auf verschiedenen Benchmarks durchgeführt. Die Ergebnisse bestätigen die Hypothese und zeigen, dass LongRoPE2 das Kontextfenster von LLaMA3-8B auf 128K erweitern kann, während gleichzeitig über 98,5% der Leistung bei kurzem Kontext erhalten bleibt. Besonders bemerkenswert ist, dass dies mit nur 10 Milliarden Token erreicht wird – 80-mal weniger als der Ansatz von Meta, der die angestrebte effektive Kontextfensterlänge nicht erreicht.

Die Implikationen von LongRoPE2 sind weitreichend. Durch die nahezu verlustfreie Skalierung des Kontextfensters können LLMs komplexere Aufgaben bewältigen und kohärentere und umfassendere Texte generieren. Die Effizienzsteigerung im Vergleich zu bisherigen Methoden ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, der die Anwendung von LongRoPE2 für eine breitere Palette von Modellen und Anwendungen ermöglicht.

Die Forschung an der Erweiterung von Kontextfenstern ist dynamisch und vielversprechend. LongRoPE2 stellt einen wichtigen Schritt in Richtung effizienterer und leistungsfähigerer LLMs dar und eröffnet neue Möglichkeiten für die Anwendung von KI in verschiedenen Bereichen.

Weitere Informationen und den Code zu LongRoPE2 finden Sie auf GitHub unter https://github.com/microsoft/LongRoPE.

Bibliographie: - https://huggingface.co/papers/2502.20082 - https://arxiv.org/html/2406.15486v1 - https://huggingface.co/papers?ref=blog.roboflow.com - https://arxiv.org/abs/2402.13753 - https://syncedreview.com/2024/02/25/microsofts-longrope-breaks-the-limit-of-context-window-of-llms-extents-it-to-2-million-tokens/ - https://news.ycombinator.com/item?id=36374936 - https://github.com/AIoT-MLSys-Lab/Efficient-LLMs-Survey - https://www.marktechpost.com/2024/07/07/accelerating-llm-inference-introducing-sampleattention-for-efficient-long-context-processing/ - https://www.linkedin.com/posts/areganti_wow-the-demo-of-internlm-xcomposer-25-activity-7218600273508741122-B50g - https://community.openai.com/t/reasoning-degradation-in-llms-with-long-context-windows-new-benchmarks/906891?page=2