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IIET:基于隐式迭代欧拉方法的高效数值Transformer

机器学习 2025-10-14 v2 计算与语言

摘要

高阶数值方法在自然语言处理和计算机视觉等任务中提升了Transformer的性能,但由于计算开销增加,引入了性能与效率的权衡。我们的分析表明,传统的效率技术(如知识蒸馏)可能对这些模型的性能产生不利影响,PCformer即为典型例子。为了探索更可优化的基于常微分方程的Transformer架构,我们提出了迭代隐式欧拉Transformer(IIET),它使用迭代隐式欧拉方法简化了高阶方法。与PCformer相比,这种简化不仅带来了更优的性能,还促进了模型压缩。为了提升推理效率,我们引入了迭代影响感知蒸馏(IIAD)。通过灵活的阈值,IIAD允许用户有效地平衡性能与效率的权衡。在lm-evaluation-harness基准上,IIET的平均准确率比普通Transformer提高了2.65%,比PCformer提高了0.8%。其高效变体E-IIET在保留原始任务准确率99.4%的同时,显著减少了55%的推理开销。此外,最轻量的IIET变体在速度相当的情况下,平均性能比普通Transformer提升超过1.6%。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.22463,
  title  = {IIET: Efficient Numerical Transformer via Implicit Iterative Euler Method},
  author = {Xinyu Liu and Bei Li and Jiahao Liu and Junhao Ruan and Kechen Jiao and Hongyin Tang and Jingang Wang and Xiao Tong and Jingbo Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.22463},
  year   = {2025}
}