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[AI学术] 位宽还是排列?在小型本地语言模型中固定推理预算的权衡

发布于:2026-11-12 22:00 最后更新:2026-11-13 06:56
#Machine Learning #optimization #LLM

我们在两款小型本地语言模型 Qwen3-0.6B 与 Qwen3-1.7B 上,使用模拟的最近偶数舍入量化(8、6、4、3 位,fp16 为参考),评估两种降低推理成本的手段:降低权重量化位宽和对答案选项进行多次循环排序后取平均。实验在 ARC‑Easy、ARC‑Challenge、MMLU 与 HellaSwag 四个基准的 300 条样本上,以 A‑D 四个字母的 logits 为评估对象。\n\n结果显示,6 位量化在所有数据集上与 fp16 基准无显著差距,整体得分分别比 fp16 高出 +1.8(区间 +1.0~+2.5)和 +0.9(+0.3~+1.5)分,原因尚未解释;8 位量化则略有下降,分别为 -0.7(-1.1~ -0.3)和 -0.4(-0.7~ -0.2)分。\n\n在 4 位量化时,答案槽偏差(slot skew)从 0.15 上升至 0.53(0.6B)和从 0.07 上升至 0.12(1.7B)。相同权重信噪比下加入高斯噪声的对照实验得到的偏差分别为 0.15、0.37(两次抽样)和 0.19(一次抽样),因此尚不能确定舍入本身是否比等功率噪声产生更大偏差。错误翻转率虽有上升,但仍低于与相同准确率的独立均匀错误基线。\n\n对四种循环排序进行平均可在 4 位量化下恢复 +12.6 分(0.6B),在 fp16 下恢复 +5.3 分。我们采用机器无关的成本度量——权重读取字节数乘以遍数(passes),在成本相等的配对实验中,额外的排序次数仅在权重量化达到 6 位或以上时才优于额外的位宽。由此得到的决策表简化为:使用 6 位权重,其余预算用于最多四次不同排序的单遍推理。\n\n所有实验均在两款小模型上使用最简量化器进行模拟,文献检索未发现此前同时研究量化与选项顺序的工作。\n\n点评:在资源受限的本地部署场景,6 位量化配合少量排序平均提供了最佳的精度‑成本折中,尤其适用于需要多选题答案稳健性的任务。

原文链接: https://arxiv.org/abs/2611.14413

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