Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
[RetNet] Retentive Network: A Successor to Tran...
Search
frkake
March 05, 2024
Research
0
320
[RetNet] Retentive Network: A Successor to Transformer for Large Language Models
frkake
March 05, 2024
Tweet
Share
More Decks by frkake
See All by frkake
Removing Reflections from RAW Photos
frkake
0
230
[CorrMLP] Correlation-aware Coarse-to-fine MLPs for Deformable Medical Image Registration
frkake
0
1.5k
Neural Network Diffusion
frkake
0
260
3D Gaussian Splatting for Real-Time Radiance Field Rendering
frkake
0
890
Segment Anything + Alpha
frkake
0
290
Muse: Text-To-Image Generation via Masked Generative Transformers
frkake
0
130
Other Decks in Research
See All in Research
LLM-jp-3 and beyond: Training Large Language Models
odashi
1
750
20年前に50代だった人たちの今
hysmrk
0
120
SkySense V2: A Unified Foundation Model for Multi-modal Remote Sensing
satai
3
340
AIスパコン「さくらONE」のLLM学習ベンチマークによる性能評価 / SAKURAONE LLM Training Benchmarking
yuukit
2
940
令和最新技術で伝統掲示板を再構築: HonoX で作る型安全なスレッドフロート型掲示板 / かろっく@calloc134 - Hono Conference 2025
calloc134
0
490
姫路市 -都市OSの「再実装」-
hopin
0
1.6k
若手研究者が国際会議(例えばIROS)でワークショップを企画するメリットと成功法!
tanichu
0
130
ウェブ・ソーシャルメディア論文読み会 第36回: The Stepwise Deception: Simulating the Evolution from True News to Fake News with LLM Agents (EMNLP, 2025)
hkefka385
0
120
AIスーパーコンピュータにおけるLLM学習処理性能の計測と可観測性 / AI Supercomputer LLM Benchmarking and Observability
yuukit
1
490
地域丸ごとデイサービス「Go トレ」の紹介
smartfukushilab1
0
800
病院向け生成AIプロダクト開発の実践と課題
hagino3000
0
500
An Open and Reproducible Deep Research Agent for Long-Form Question Answering
ikuyamada
0
190
Featured
See All Featured
Why Mistakes Are the Best Teachers: Turning Failure into a Pathway for Growth
auna
0
38
AI: The stuff that nobody shows you
jnunemaker
PRO
2
170
A Guide to Academic Writing Using Generative AI - A Workshop
ks91
PRO
0
180
Intergalactic Javascript Robots from Outer Space
tanoku
273
27k
Design and Strategy: How to Deal with People Who Don’t "Get" Design
morganepeng
133
19k
Building Applications with DynamoDB
mza
96
6.9k
RailsConf 2023
tenderlove
30
1.3k
Measuring Dark Social's Impact On Conversion and Attribution
stephenakadiri
1
100
Performance Is Good for Brains [We Love Speed 2024]
tammyeverts
12
1.4k
Darren the Foodie - Storyboard
khoart
PRO
2
2.1k
Producing Creativity
orderedlist
PRO
348
40k
Leo the Paperboy
mayatellez
3
1.3k
Transcript
(RetNet) Retentive Network: A Successor to Transformer for Large Language
Models 2023/08/04 飯田啄巳
背景:RetNetの目指すところ Transformer 言語モデルのデファクトになってるけど、 👍高パフォーマンス 👎🏽O(N) Complexity 👎🏽Key-Valueストアでメモリ効率悪い 👎🏽シーケンス長いと、レイテンシも悪い Linearized Attention
アテンションスコアのexp(𝑞 ⋅ k)を𝜙 𝑞 ⋅ 𝜙(𝑘)で書き換え、自己回帰推論可能にした 👎🏽性能悪い Recurrent Network 👎🏽学習の並列性ない Others: Attentionを書き換える(S4など) 👎🏽性能悪い RetNet 並列表現 → 👍並列学習 リカレント表現(実装も楽) → 👍メモリと計算の両面でO(1)推論 チャンクごとのリカレント表現(chunkwise recurrent) → 👍長いシーケンスに対応
手法:Retentive Networks 全体の流れ 1. 入力 :𝑥 = 𝑥1 , …
𝑥 𝑥 のシーケンス 2. 各トークンの次元を𝑑𝑚𝑜𝑑𝑒𝑙 にする :𝑋0 = 𝑥1 , … , 𝑥 𝑥 ∈ ℝ 𝑥 ×𝑑𝑚𝑜𝑑𝑒𝑙 3. 自己回帰的に次の状態を推定 :𝑋𝑙 = 𝑅𝑒𝑡𝑁𝑒𝑡𝑙 𝑋𝑙−1 , 𝑙 ∈ 1, 𝐿 こんなイメージ? 𝑑𝑚𝑜𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑚𝑜𝑑𝑒𝑙 𝑥1 𝑥2 𝑥3 𝑥 𝑥 MSR (Multi-Scale Retention) FFN (Feed-Forward Network) RetNet
手法:Retentionモジュールの仕組み 状態𝒔𝑛 を介して、𝒐𝑛 を出力 Aの対角化の式 を使うと xPosという相対位置埋め込みの表現形式 𝛾をスカラ化 共役転置 Transformerの式
(並列化可能) リカレントモデルの式 RNNとTransformerの式の関係性を考えてみる ハイブリッド表現(Chunkwise Recurrent Representation) 長いシーケンスの学習効率化 要素数Bのチャンクを作る チャンク内では並列化 チャンク外では再帰 𝑖番目のチャンク 三段階正規化(スケーリング) 未来情報使わないように 近傍の重み強めに
手法:Retentionモジュールの仕上げ(ゲート化・マルチスケール化) マルチヘッド化 マルチスケール化 ヘッドごとに異なる𝛾を使う ヘッドの数 ゲート化 swishを使う 正規化層とかもちゃんと書くと… GroupNormは各ヘッドの出力を正規化(SubLNという方法に基づくらしい) ヘッドごとに異なる𝛾を使うとヘッドごとに分布が変わってくるので、ヘッドごとに正規化
全体まとめ 𝑑𝑚𝑜𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑚𝑜𝑑𝑒𝑙 𝑥1 𝑥2 𝑥3 𝑥 𝑥 MSR (Multi-Scale
Retention) FFN (Feed-Forward Network) RetNet さっきのMSR (Multi-Scale Retention)をTransformerブロックみたいに積んで完成! 学習時 parallel(シーケンス内並列化)or chunkwise recurrent(チャンク内並列化) parallel chunkwise recurrent 推論時 recurrentを使う → 自己回帰推論 = O(1)
実装的には 未来情報使わないように 近傍の重み強めに
実装的には 要素数Bのチャンクを作る チャンク内では並列化 チャンク外では再帰
実験:モデルサイズとその性能 パラメータ数 Transformer RetNet 𝑠𝑒𝑙𝑓 𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑊𝑄 , 𝑊𝐾 ,
𝑊𝑉 , 𝑊𝑂 = 4𝑑2 𝐹𝐹𝑁 = 8𝑑2 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎𝑡𝑒 𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 = 4𝑑 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑒 𝑊𝑄 , 𝑊𝐾 ∈ ℝ𝑑×𝑑, 𝑊𝐺 , 𝑊𝑉 ∈ ℝ𝑑×2𝑑, 𝑊𝑂 ∈ ℝ2𝑑×𝑑 = 8𝑑2 混乱度、低いほうが良いらしい。 (確率分布を比較する指標)
実験:Zero-shot, Few-shotの性能 Transformerよりもいいです
実験:Transformerとのメモリ&スループットの比較 Kernel FusionとFlashAttentionは除外
実験:推論コスト GPUメモリ • TransformerはKVキャッシュで線形に増加 • RetNetは長いシーケンスでも同じ スループット • Transformerは長くなると低下 •
RetNetはずっと高いスループット レイテンシ • Transformerはバッチサイズ大 → レイテンシ遅 • RetNetはずっと速い
実験:周辺技術との関係性と性能比較 Query, Keyが Content-unaware attention free& 位置埋め込みを指数減衰に置換 →再帰 関係性 性能比較
Ablation Study (𝛾 = 1)
None
使い方や実際の実装 切り替えて使う感じ モデルのロード方法は書いてあるケド…運用方法は?