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PowLU:用于 LLM 稳定预训练的激活函数

计算与语言 2026-05-26 v1 机器学习

摘要

在当代大型语言模型(LLM)中,swish-gated linear unit(SwiGLU)激活函数被广泛采用用于调节信息流并引入非线性。对于大正数输入,SwiGLU 近似于二次函数 x2x^2,提供强大的非线性和表达能力。然而,这一属性也会随输入或模型规模的增大导致数值不稳定,尤其在低精度 LLM 训练中尤为如此。其主要原因在于近似二次放大,扩大了输出范围并加剧了离群值。为此,我们提出一种用于大规模 LLM 预训练的稳定激活函数——Power Linear Unit(PowLU)。具体而言,PowLU 采用有理幂函数实现自适应非线性,从而提升表示能力并在尖峰区域实现稳定训练。此外,我们为 PowLU 的若干关键属性提供了理论依据。规模实验确认其性能在模型规模间保持一致,进一步的实验结果基于 Ling 架构(共 79B 和 124B 参数)表明,PowLU 在大规模 LLM 训练中与 SwiGLU 和 SwiGLU-Clip 达到竞争性成绩。此外,实验结果还表明,PowLU 有效提升了大规模 LLM 训练的可扩展性。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.25704,
  title  = {PowLU: An Activation Function for Stable Pre-Training of LLMs},
  author = {Peijie Jiang and Yuqi Feng and Cunyin Peng and Qian Zhao and Jia Liu and KunLong Chen and Zhiqiang Zhang and Jun Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.25704},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 7 figures, techreport