5300億參數(shù)!全球最大規(guī)模NLP模型誕生。

由微軟聯(lián)手英偉達(dá)推出，名叫威震天-圖靈自然語言生成模型(Megatron Turing-NLG)。

據(jù)他們介紹，這樣的量級不僅讓它成為全球規(guī)模最大，同時(shí)也是性能最強(qiáng)的NLP模型。

訓(xùn)練過程一共使用了4480塊英偉達(dá)A100 GPU，最終使該模型在一系列自然語言任務(wù)中——包括文本預(yù)測、閱讀理解、常識推理、自然語言推理、詞義消歧——都獲得了前所未有的準(zhǔn)確率。

三倍規(guī)模于GPT-3

此模型簡稱MT-NLG，是微軟Turing NLG和英偉達(dá)Megatron-LM兩者的“繼任者”。

Turing NLG由微軟于2020年2月推出，參數(shù)為170億;Megatron-LM來自英偉達(dá)，2019年8月推出，參數(shù)83億。

它倆在當(dāng)時(shí)分別是第一、二大規(guī)模的Transfomer架構(gòu)模型。

我們都知道大參數(shù)規(guī)模的語言模型效果會更好，但訓(xùn)練起來也很有挑戰(zhàn)性，比如：

即使是最大容量的GPU，也存不下如此規(guī)模的參數(shù);

如果不特別注意優(yōu)化算法、軟件和硬件堆棧，那么所需的大量計(jì)算操作可能會導(dǎo)致訓(xùn)練時(shí)間過長。

那這個(gè)參數(shù)已是GPT-3三倍的MT-NLG又是如何解決的呢?

答案就是汲取“兩家”所長，融合英偉達(dá)最先進(jìn)的GPU加速訓(xùn)練設(shè)備，以及微軟最先進(jìn)的分布式學(xué)習(xí)系統(tǒng)，來提高訓(xùn)練速度。

并用上千億個(gè)token構(gòu)建語料庫，共同開發(fā)訓(xùn)練方法來優(yōu)化效率和穩(wěn)定性。

具體來說，通過借鑒英偉達(dá)Megatron-LM模型的GPU并行處理，以及微軟開源的分布式訓(xùn)練框架DeepSpeed，創(chuàng)建3D并行系統(tǒng)。

對于本文中這個(gè)5300億個(gè)參數(shù)的模型，每個(gè)模型副本跨越280個(gè)NVIDIA A100 GPU，節(jié)點(diǎn)內(nèi)采用Megatron-LM的8路張量切片(tensor-slicing)，節(jié)點(diǎn)間采用35路管道并行(pipeline parallelism)。

然后再使用DeepSpeed的數(shù)據(jù)并行性進(jìn)一步擴(kuò)展到數(shù)千個(gè)GPU。

最終在基于NVIDIA DGX SuperPOD的Selene超級計(jì)算機(jī)上完成混合精度訓(xùn)練。

(該超級計(jì)算機(jī)由560個(gè)DGX A100服務(wù)器提供支持，每個(gè)DGX A100有8個(gè)NVIDIA A100 80GB Tensor Core GPU，通過NVLink 和 NVSwitch相互完全連接)。

該模型使用了Transformer解碼器的架構(gòu)，層數(shù)、hidden dimension和attention head分別為 105、20480和128。

訓(xùn)練所用數(shù)據(jù)集包括近20萬本書的純文本數(shù)據(jù)集Books3、問答網(wǎng)站Stack Exchange、維基百科、學(xué)術(shù)資源網(wǎng)站PubMed Abstracts、ArXiv、維基百科、GitHub等等，這些都是從他們先前搭建的Pile數(shù)據(jù)集中挑出的質(zhì)量較高的子集。

最終一共提取了2700億個(gè)token。

五大任務(wù)上的準(zhǔn)確度測試

開發(fā)者在以下5大任務(wù)上對MT-NLG進(jìn)行了準(zhǔn)確度測試。

在文本預(yù)測任務(wù)LAMBADA中，該模型需預(yù)測給定段落的最后一個(gè)詞。

在閱讀理解任務(wù)RACE-h和BoolQ中，模型需根據(jù)給定的段落生成問題的答案。

在常識推理任務(wù)PiQA、HellaSwag和Winogrande中，每個(gè)任務(wù)都需要該模型具有一定程度的常識了解。

對于自然語言推理，兩個(gè)硬基準(zhǔn)，ANLI-R2和HANS考驗(yàn)先前模型的典型失敗案例。

詞義消歧任務(wù)WiC需該模型從上下文對多義詞進(jìn)行理解。

結(jié)果該模型在PiQA開發(fā)集和LAMBADA測試集上的零樣本、單樣本和少樣本三種設(shè)置中都獲得了最高的成績。

在其他各項(xiàng)任務(wù)上也獲得了最佳。

除了報(bào)告基準(zhǔn)任務(wù)的匯總指標(biāo)外，他們還對模型輸出進(jìn)行了定性分析，并觀察到，即使符號被嚴(yán)重混淆，該模型也可以從上下文中推斷出基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算。

當(dāng)然，該模型也從數(shù)據(jù)中也提取出了刻板印象和偏見。微軟和英偉達(dá)表示也在解決這個(gè)問題。

另外，他們表示在生產(chǎn)場景中使用MT-NLG都必須遵守微軟的“負(fù)責(zé)任的AI原則”來減少輸出內(nèi)容的負(fù)面影響，但目前該模型還未公開。

關(guān)鍵詞： 微軟 英偉達(dá) 5300億 NLP模型