HOPE؛ حذف expert‌ها با درنظرگرفتن همکاری آن‌ها در MoE

چرا مهم است

اگر با محدودیت حافظه در inference یک MoE روبه‌رو هستی، فعال‌بودن تعداد کمی expert به معنی مصرف حافظه کم نیست. این مقاله نشان می‌دهد برای حذف expert‌ها باید همکاری آن‌ها را هم در نظر بگیری، نه فقط امتیاز فردی‌شان.

قبل از خواندن، این‌ها را بدان۵ مفهوم
inference

اجرای model آموزش‌دیده روی ورودی برای تولید خروجی، بدون انجام فرایند آموزش.

بیشتر: inference

MoE

نوعی معماری که چند expert دارد و برای پردازش هر token فقط بخشی از آن‌ها را انتخاب و فعال می‌کند.

در حال نگارش: MoE

Expert Pruning

حذف دائمی بخشی از expert‌های یک MoE برای کاهش اندازه آن، با انتخاب مجموعه‌ای که حذفش آسیب کمتری به خروجی بزند.

در حال نگارش: Expert Pruning

Calibration Dataset

مجموعه داده‌ای برای اندازه‌گیری رفتار model و تعیین تنظیمات یا تصمیم‌های مربوط به تغییر آن، مانند انتخاب بخش‌های قابل حذف.

در حال نگارش: Calibration Dataset

Quadratic Programming

روشی برای حل مسئله بهینه‌سازی که تابع هدف آن شامل عبارت‌های درجه دوم است و انتخاب پاسخ باید محدودیت‌های مشخصی را رعایت کند.

در حال نگارش: Quadratic Programming

نویسندگان Amazon در مقاله‌ای روش HOPE،؜ مخفف Higher-Order Pruning of Experts،؜ را برای کوچک‌کردن model‌های MoE معرفی کرده‌اند. تفاوت اصلی این روش با رویکردهای رایج، توجه به همکاری بین expert‌هاست: تصمیم حذف فقط بر اساس اهمیت جداگانه هر expert گرفته نمی‌شود، بلکه تعامل دوتایی آن‌ها هم در محاسبه وارد می‌شود.

مسئله از مصرف حافظه در inference شروع می‌شود. در MoE،؜ همه expert‌ها باید در حافظه باشند، اما برای هر token فقط تعداد کمی فعال می‌شوند. طبق مثال مقاله، Qwen3.5-122B در هر یک از ۴۸ لایه MoE خود ۲۵۶ expert دارد و حدود ۹۵٪ از حافظه تقریباً ۲۵۰ گیگابایتی parameter‌های آن به expert MLP‌ها اختصاص دارد؛ درحالی‌که برای هر token فقط ۸ expert در هر لایه استفاده می‌شوند.

Expert Pruning با حذف دائمی expert‌های کم‌اهمیت به این مسئله پاسخ می‌دهد. طبق متن، این کار به آموزش نیاز ندارد، با quantization قابل ترکیب است و مشکلات latency مربوط به بارگذاری و خارج‌کردن پویای expert‌ها از حافظه را ندارد. چالش اصلی، انتخاب expert‌هایی است که حذفشان کمترین آسیب را ایجاد کند.

روش‌های first-order به هر expert امتیازی مستقل می‌دهند و کم‌امتیازترین‌ها را حذف می‌کنند. اما نویسندگان می‌گویند expert‌ها گروه‌های همکاری پایداری می‌سازند و مرتب با هم فعال می‌شوند. حذف یک expert که به‌تنهایی کم‌اهمیت به نظر می‌رسد، ممکن است همکاری آن با یک expert مهم را از بین ببرد؛ مسئله‌ای که در نرخ‌های حذف بالا پررنگ‌تر می‌شود.

HOPE یک روش second-order است. این روش روی Calibration Dataset ماتریسی می‌سازد که درایه‌های قطری آن اهمیت فردی و درایه‌های خارج از قطر آن سهم همکاری دوتایی expert‌ها را ثبت می‌کنند. سپس با حل یک مسئله Quadratic Programming،؜ با استفاده از continuous relaxation و گردکردن نتیجه به انتخاب‌های دودویی، مجموعه حذف را تعیین می‌کند. هدف، کمینه‌کردن یک معیار جایگزین برای مؤلفه غالب خطای ناشی از حذف است، نه حل مستقیم خطای واقعی.

نویسندگان گزارش می‌کنند که HOPE در حذف ۵۰٪ expert‌ها، بهترین میانگین رتبه را میان روش‌های مقایسه‌شده دارد و در کارهای agentic coding تا ۶٫۱٪ از روش بعدی بهتر عمل کرده است. این نتیجه مشخصاً به همین ارزیابی و نرخ حذف مربوط است.

نکته کلیدی

برای ارزیابی Expert Pruning،؜ فقط اهمیت تک‌تک expert‌ها را معیار نگیر؛ تعامل دوتایی آن‌ها هم در تصمیم حذف نقش دارد. نتیجه گزارش‌شده برای HOPE را هم به حذف ۵۰٪ و ارزیابی‌های همین مقاله محدود بدان.

خواندن مقاله اصلی (در زبانه‌ی جدید باز می‌شود)
برچسب‌ها (۳)