张大妈

华科大ViTCoP: 视觉文本协同剪枝加速大模型

源自小红薯:论文解码

02-08 14:42

大型视觉语言模型面临计算与内存瓶颈,ViTCoP提出一种创新的视觉文本协同剪枝策略。该方法通过分阶段精炼视觉信息,在保持高精度的同时,大幅降低推理延迟与资源消耗,为模型在资源受限场景下的应用提供了新思路。

华科大ViTCoP: 视觉文本协同剪枝加速大模型智能速览

  • ViTCoP核心是多阶段视觉文本协同剪枝策略。

  • 该策略有效解决了现有方法的信息丢失与冗余问题。

  • 实验显示其在高剪枝率下仍能保持94.7%以上的性能。

  • 该方法能将模型计算量降低超过94%,显著减少延迟。

  • ViTCoP在自动驾驶等资源受限场景中应用前景广阔。

华科大ViTCoP: 视觉文本协同剪枝加速大模型精华内容

ViTCoP的创新之处在于其分阶段、协同处理的剪枝思路,确保了信息保留与效率提升的平衡。

创新机制

ViTCoP的核心是一套三阶段的协同剪枝策略。第一阶段,在视觉编码器中,利用视觉显著性引导进行粗粒度剪枝,主动去除背景和重复纹理中的冗余信息,聚焦于关键视觉区域。

第二阶段,在浅层语言模型中,算法会结合视觉和文本的语义信息进行协同剪枝。这一步确保了保留下来的视觉令牌不仅与当前文本高度相关,还具备了足够的多样性,避免了信息过度简化。

最后阶段,在深层语言模型中,通过文本显著性引导进行细粒度剪枝,进一步精炼出最核心的视觉证据,完成对信息的高效压缩。

攻克局限

传统的模型剪枝方法存在明显局限。一些方法在视觉编码阶段就过早地丢弃信息,导致关键视觉证据丢失,影响后续的理解精度。另一些方法则在语言模型阶段处理不当,造成信息冗余,未能有效降低计算负担。

ViTCoP通过其分阶段协同策略,精准地解决了这些问题。它在视觉端去除无关背景,在浅层语言端保证信息相关性与多样性,在深层语言端精炼核心证据,实现了信息保留与效率优化的双重目标。

性能表现

实验数据充分证明了ViTCoP的有效性。在主流的LLaVA-1.5-7B模型上,即使在高强度的剪枝下,ViTCoP的性能依然显著领先于其他方法。例如,在仅保留64个视觉令牌(即88.9%的剪枝率)时,ViTCoP仍能保持原模型94.7%的性能,分别比VisionZip和SparseVLM高出4.3%和14%。

在处理高分辨率图像和视频任务时,如LLaVA-NeXT-Video-7B模型,ViTCoP在88.9%的剪枝率下,平均性能依然能保持在97.7%,展现出强大的鲁棒性和通用性。

应用前景

通过大幅削减视觉令牌数量,ViTCoP显著降低了模型的计算复杂度和内存占用,使其在资源受限的环境中极具吸引力。具体而言,该方法在多个基准测试中展现出卓越的效率提升:模型的总计算量(TFLOPs)减少超过94%,预填充延迟降低85%,每个令牌的生成时间也得到显著缩短。

这些优势使得ViTCoP成为在自动驾驶、智能机器人和边缘计算设备等对算力和功耗要求严格的场景下,高效部署大型视觉语言模型的理想解决方案。

ViTCoP为大模型的轻量化部署提供了切实可行的路径,其高效协同剪枝思路值得关注。未来,这种策略能否成为主流优化范式?

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