LLaMA-Adapter: Efficient Fine-tuning of Language Models with Zero-into Attention论文解读

Introduction

作者之处最近大语言模型获得了学术界与工业界广泛的关注，LLMs展现出了很不错的能力。用指令或者提示可以生成专业的、复合上下文的对话，然而 instruction- f following的 models 受限于 闭源的数据与算力。

Alpaca是一个用self- instruction 生成的数据通过完全微调LLaMA得到的模型。它只需要175个qa数据，通过self-instruction生成了52k对qa数据，它的性能接近于gpt3.5。

作者指出完全微调LLaMA仍然消耗时间，不支持多模态，对不同的下游任务十分臃肿。

在这篇文章，作者在模型的higher layers添加了一个可学习adaption prompts 作为prefix 注入到 new instruction。为了避免在训练初期的噪声，修改插入层的普通注意机制为零初始注意力，有一个可学习的门控因素。

总之，它有如下优点：

1. 1.2M的参数达到了与Alpaca完全微调类似的能力。
2. 1小时的微调时间。
3. 灵活的的切换下游任务。
4. 支持多模态。

LLaMA-Adapter

Learnable Adaption Prompts

给定52k的qa数据，n层的PLM：LLaMA，定义对于L层transformer的prompt表示为：

其中K表示prompt的长度，C表示model的hidden_dimension。
L

定义model原始每层 有M个token，两者结合表示为：

作者认为以这种方法，Pl可以高效的指导每层Tl的输出。（我感觉这里有点像P-tuningV2）。

Zero-init Attention

如上图，在原始方法中，预测黄色的token，需要考虑黄色与它的前面所有的token，当给这一层网络加上前缀后（采用随机初始化），在模型训练初期，可能会引入噪声，造成前期训练不稳定。

作者把原始的Vanilla Attention换成了 Zero-init Attention，为了减少噪声，作者引入了一个可学习的Zero Gating，把它初始化为零，与前缀做乘法。

第二点改进就是在计算attention score的时候会对所有token（方便说明，实际是根据是q*k的那个公式）计算softmax，作者把前缀与原有的token分别计算。

然后通过linear得到下一层的结果。

实验

可训练参数比 lora 还少，训练时间相比于原始 alpaca-llama 降低 3 倍

增加 adapter 的训练层数，可以看到增加更多训练层的精度会更好

零初始化效果

方法对过拟合问题较为鲁棒，训练 60 epoch 情况下 acc 是最高的。