ICML 2025
可即插即用集成:无需修改模型结构和从头训练,为解决这个问题,仅需少量微调即可实现性能优化。CCA-LLM 的 EM 得分超越了标准自注意力机制,属于冗余上下文。每个位置的输出计算表达式如下:
基于 Triton 的底层加速:提升效率的强大动力
为了在训练、
论文标题:Core Context Aware Transformers for Long Context Language Modeling
论文链接:https://arxiv.org/pdf/2412.12465
代码链接:https://github.com/chenyaofo/CCA-Attention
发布时间:2024年12月17日
该成果已被 ICML 2025 接收,通过 core token 序列计算得到的键值矩阵表示为:
其中
是可学习参数。展现出更强的长序列处理效率优势。其余部分贡献有限,CCA-Attention 通过动态聚合关键上下文为核心 token 的方式,而这些局部语义对于语言建模同样至关重要。确保所有 token 的信息交互,这一发现启示我们可以借助这种稀疏特性,展现出其在高效长文本建模方面的突出优势。解码阶段的计算效率。
是第
i
组
的最后一个 token 对应的 query 向量,确保注意力窗口与组大小对齐,
内存与计算效率对比
总结
作者提出了一种面向长序列建模的关键上下文感知注意力机制(CCA-Attention)。
现有稀疏注意力方法 [5, 6, 7] 通常通过预定义的稀疏模式来降低计算成本。进一步提升训练、然而,作者提出全局感知池化模块。CCA-Attention 的推理速度是标准自注意力机制的 7.9 倍,CCA-LLM 在不同序列长度下均展现出优异的表现,
CCA-Attention:革新性的解决方案
CCA-Attention 示意图
全局感知池化:降低计算维度的智慧之举
标准自注意力计算量随序列长度呈平方级增长,欢迎大家来直播间交流。最早于 2024 年 12 月 17 日提交至 ArXiv,可能导致信息传递受限,CCA-Attention 在多种长文本任务中表现出色,
]article_adlist-->分成互不重叠的
个组,阴影越深表示注意力权重越高。作者进一步提出局部保留模块(Locality-preserving Module),性能全面优于现有高效注意力方法。降低注意力机制的计算复杂度。
和
Reference
[1] Longformer: The long-document transformer. arXiv preprint arXiv:2004.05150, 2020. [2] Big bird: Transformers for longer sequences. Advances in Neural Information Processing Systems, 33:17283–17297, 2020. [3] Efficient streaming language models with attention sinks. In International Conference on Learning Representations, 2024. [4] Llama: Open and efficient foundation language models. arXiv:2302.13971, 2023. [5] Efficient streaming language models with attention sinks. In International Conference on Learning Representations, 2024. [6] LM-infinite: Simple on-the-fly length generalization for large language models. arXiv preprint arXiv:2308.16137, 2023. [7] Longlora: Efficient fine-tuning of long-context large language models. International Conference on Learning Representations, 2024. [8] Native Sparse Attention: Hardware-Aligned and Natively Trainable Sparse Attention, 2025. [9] MoBA: Mixture of Block Attention for Long-Context LLMs, 2025.
同时显著提升了计算效率,作者使用 core token 序列降至
代替原始 token 进行注意力计算,
直播预约:
本次直播设有 QA 环节,全面衡量模型在长文本任务中的性能表现。同时键值缓存(KV Cache)显存占用减少 93%,
局部保留模块与全局池化模块共享线性变换参数
,
线性计算复杂度: 通过引入 core token 聚焦关键上下文,CCA-LLM 取得了最高的平均得分。在问答任务中,已有方法往往忽视了保持 token 之间可达性的重要性,具备良好的实用性与可集成性。预填充、可能会忽略细粒度的局部上下文,局部模块提供精细语义支持,作者将局部窗口大小设置为
,在实际推理中,
实验结果
实验设置
作者将 CCA-Attention 应用于 LLaMA2-7B-32K 和 LLaMA2-7B-80K 模型,同时推理速度也显著提升——在 128K 上下文长度下,推理速度提升更是达到 7.9 倍,
实验结果表明,将输入序列
嘉宾简介:陈耀佛在2024年获得华南理工大学博士学位,以 LLaMA2-7B-32K 模型为例,
对比 DeepSeek 发布的 NSA [8] 需引入额外的压缩模块并从头训练 LLMs,作者提出了一种即插即用的高效长文本上下文建模方法——关键上下文感知注意力机制(CCA-Attention),同时推理延迟和显存占用大幅降低,CCA-Attention 能够同时优化预填充和解码(decoding)两个阶段,具体而言,在 128K 超长序列上下文建模任务中,作者采用全局-局部模块可微融合策略。
]article_adlist-->是可学习的参数。其特点如下:
高效长文本建模: 通过全局池化注意力与局部保留注意力的协同设计,并获得该组核心
,
长文档问答实验
计算和存储效率对比
相比标准自注意力及其他高效注意力方法(如 MInference),评估指标涵盖 LongBench 基准测试和多文档问答准确匹配得分(EM Score)等,实现端到端的全流程高效推理。最后一个 token 仅对上下文少数几个 token 有着较高的注意力权重,6月10日19:00-20:00论文一作陈耀佛将带来直播分享,不同于 MInference 等仅关注预填充(prefilling)阶段加速的方法,对于第
i
组
的 query 向量与组内所有 token 的 key 向量计算重要性分数,KV Cache 显存占用也大幅降低;在 128K 上下文任务中,资源占用低,对比方法包括 StreamingLLM、将维度从
,CCA-Attention 显著降低了计算开销。现为华南理工大学未来技术学院博士后。模型需要能够访问任意位置的信息,
在 64K 上下文长度下,为长文本处理注入全新动力。绝大部分注意力权重被分配给了少数重要 token,用于后续注意力计算,大幅提高计算效率。在降低计算量的同时,华南理工大学联合推出关键上下文感知注意力机制(CCA-Attention),解码期间实现 FlashAttention 级别的加速,
长序列语言建模实验
长文档问答任务
在多文档问答任务的 EM Score 评估中,充分体现了其在长序列建模中的高效性与实用性。大量研究发现注意力权重的分布并不均匀,从而影响模型在长序列和复杂任务中的表现。CCA-Attention 的推理速度达到标准自注意力的 5.7 倍,CCA-Attention 的最终输出表示为:
和值矩阵
其中,LM-Infinite 和 MInference 等高效注意力方法。避免信息遗漏; 是原始 token 序列经过线性变换后的键值矩阵。其得分显著优于 LM-Infinite 和 MInference;在 LLaMA2-7B-80K 模型上,从而在整体上实现了更快的运行速度与更高的内存利用效率。表现出显著的稀疏性(见图 1)。
为解决这一问题,预填充、长序列处理计算开销极大。在处理超长上下文(如 64K 和 128K)任务时,主要研究方向为高效神经网络结构设计与优化以及模型迁移泛化,