大模型论文：CRAMMING TRAINING A LANGUAGE MODEL ON ASINGLE GPU IN ONE DAY(效率提升)-final

发布于：2025-04-12 ⋅ 阅读:(44) ⋅ 点赞:(0)

大模型论文：CRAMMING: TRAINING A LANGUAGE MODEL ON ASINGLE GPU IN ONE DAY(效率提升)

文章地址：https://arxiv.org/abs/2212.14034

摘要

近年来，语言建模的研究趋势集中在通过大规模扩展来提升性能，导致训练语言模型的成本变得高昂，使得大多数研究人员和从业者难以承担。在多数研究者关注如何突破极限计算能力的同时，我们提出了一个相反的问题：在只有一块消费级GPU、仅训练一天的情况下，我们能取得多大的进展？

我们研究了在这种受限环境下，从零开始使用掩码语言建模（Masked Language Modeling, MLM）训练的基于Transformer的语言模型，其在下游任务上的表现。除了重新分析几乎整个预训练流程以适配该场景，并提供一种在性能上接近BERT的修改版流程外，我们还探讨了为何缩小模型规模会如此困难，以及在这种资源受限场景中哪些修改真正提升了性能。

我们提供的证据表明，即便在这种受限的设置下，模型性能依然遵循在大规模计算环境中观察到的扩展定律（scaling laws）。以扩展定律为视角，我们对一系列近期训练方法和架构改进进行了分类，并讨论了它们在有限计算资源场景下的优劣与实际可行性（或不可行性）

研究背景

  • 大规模训练基于Transformer架构的机器学习模型，已在自然语言处理的多个子领域带来了突破性进展，包括语言理解和自然语言生成，这类模型的关键特性是：这类系统可以稳定扩展——随着模型参数数量和训练数据量的增加，性能会持续提升。这种性能的提升遵循各种幂律关系，从而确立了一个主导范式：扩展规模是性能提升的关键

  • 较为优秀的语言模型如BERT模型，虽然已广泛应用，但训练所需计算资源依然非常庞大，让许多研究者和从业者感觉训练语言模型遥不可及

  • 提出一个反其道而行的研究目标：探索如何有效“缩小”语言模型的训练规模，并研究在这种条件下的取舍。核心问题是：

    “在只有一块消费级GPU、训练时间只有一天的条件下，一个普通研究者最多能实现什么样的下游性能？”

  • 为了回答这些问题，本文提出了一个名为 “Cramming”（临时抱佛脚） 的挑战：在考试前一天，学习一个完整的语言模型

  • 本文的研究从多个方面分析训练流程，研究在缩小规模条件下哪些修改会真正提升性能。即使在这样受限的环境中，本文发现性能表现仍然遵循大计算资源环境下的扩展规律（scaling laws）

  • 总结来说，本文的研究的核心思想：挑战当前“越大越强”的范式，探索在极度有限的资源下（1块消费级GPU + 1天时间）是否可能训练出接近BERT性能的语言模型。研究的关键价值在于：

    • 为资源有限的研究者提供方法和希望；

    • 挑战扩展定律在低资源场景下的适用性；

    • 提供技术路线以优化训练流程，使其适应低成本环境；

    • 促进更广泛的研究可能性，如安全性、公平性、可解释性等，不依赖大模型。

  • 先说结论，本文最终训练出一些模型，其在GLUE任务上能达到相当可观的性能，甚至在部分任务中接近或超过了BERT，而所需资源却大大减少——真正实现了“穷人版预训练”

受限情况下的算力限制

  • 使用的算力应该遵守的规则如下：

    • 模型训练完全从零开始：必须从零开始训练一个任意大小的Transformer语言模型，使用掩码语言建模（Masked Language Modeling），不允许使用任何已有的预训练模型。
    • 禁止使用现有预训练模型的任何部分：这适用于训练流程中的所有环节。
    • 允许使用原始文本进行训练（不包括下游数据）：可以根据策略选择采样方式和时机加快训练速度，但不能依赖任何预训练模型来进行采样。
    • 原始数据的下载与预处理不计入总计算预算：可以使用CPU来构建分词器、分词和数据过滤，但不能包含任何形式的表示学习（如词嵌入预训练），除非将其计入训练时间。
    • 训练必须在单张GPU上进行，持续24小时。
    • 下游性能评估基于GLUE基准任务：在GLUE上的微调仅限于目标任务数据的短期训练（例如5个epoch以内），并且超参数必须全局设定，不能单独调参。微调所需的计算资源不计入总预算。

  • 本文采用两类设置来进行实验：

    • 传统的 RTX2080Ti（2018年发布）；

    • 较新款的 RTX A4000 和 RTX A6000（分别为2020年发布的工作站级GPU）。

    • 每张卡片都搭配 4 核CPU 和 32GB 内存

  • 这些限制主要是为了重新检验BERT的原始训练设定在有限算力下是否依然有效

  • 此外，本文排除了如下做法：

    • 模型蒸馏（distillation）（如Turc et al., 2019；Jiao et al., 2020），因为它依赖于已有模型；
    • 数据过滤（Kalimoorthi et al., 2021；Golchin et al., 2022），因为这依赖于大模型提取的表示；
    • 使用已有预训练模型的表示信息或压缩形式。

  • 本文也不使用BERT的原始训练数据集，希望通过更好的数据清洗与质量控制来挖掘改进空间

  • GPU选择理由

    • RTX2080Ti 是天然的选择，因为它在BERT发布前就已存在；
    • RTX A4000 是更现代的消费级卡；
    • RTX A6000 是最强的单机工作站GPU之一。

  • 对微调阶段的限制：尽可能模拟BERT的下游任务设置，但施加额外限制，以避免通过复杂调参等方式“刷分”：

    • 禁止多轮下游任务预训练（如MNLI先训练，再训练其他任务）；
    • 禁止在每个任务上进行高强度的超参数调优（例如使用Devlin et al., 2019；Liu et al., 2019中描述的优化方法）；
    • 目的是避免利用过度计算优化下游任务性能。

  • 总结来讲：

    • 核心目标是模拟一个资源极为受限的研究者，在不依赖任何现成模型、只用一天时间和一块GPU的条件下，能否复现出接近BERT水平的模型。
    • 通过这些限制，研究团队试图把“大模型时代”的训练理念倒过来思考，聚焦于算法、训练策略本身在低资源下的有效性。

现有优化研究

训练BERT要花多长时间？

这个问题本质上很难回答，因为训练时间高度依赖于硬件、软件、优化程度等多种因素。不过，可以通过“运行期间最大FLOPs预算”（即给定时间内可执行的低精度浮点运算次数）来估算训练所需上限。然而，即便是高度优化的模型，实际训练中也很难达到该理论峰值，但该预算代表了完成训练任务所需的“付费”资源总额。

例如，在TPU上训练BERT的早期尝试显示，需要约11天的计算量才能实现类似效果。尽管随着软件优化的发展，训练所需时间已大幅缩短，但训练BERT依然需要整套GPU服务器或TPU分片，资源成本非常高。

高效BERT研究方向

有一些工作试图在接近BERT设定的基础上优化计算开销，如：

  • SqueezeBERT（2020）：使用8张Titan RTX显卡，训练4天；
  • Sellam等（2022）：指出原始BERT训练非常“极端”，并将其训练时间加倍后作为更合理的比较基准；
  • Izsak等（2021）：试图在24小时内重现BERT，但使用的是完整服务器、8张V100 GPU，并采用BERT-large架构，序列长度128，并通过调参实现了优化。

本论文将其作为对比基线设定，因为它的资源消耗大约是本研究的15倍。

高效Transformer架构研究回顾

近年来，大量研究聚焦于优化Transformer架构，包括：

  • T5结构修改与评估；
  • 1.75天TPU资源评估：结果显示大部分修改并未带来显著性能提升；
  • Tay等人的扩展研究：在各种尺度下发现，大多数架构修改无法超越原始Transformer；
  • Scao等人：评估在大规模训练前准备的小改动（布局、嵌入、数据源等）；
  • 极大规模训练如GPT-3和PaLM的架构：这类研究对改动也相当保守。

然而，这些工作大多依赖极大的计算资源，不适用于本文关注的受限场景。

扩展规律（Scaling Laws）

Kaplan的研究揭示了一个核心规律：Transformer模型的性能主要由参数数量决定。他们发现，在相同的计算预算下，可以推导出一个“最优模型尺寸”，但：

  • 模型越大，单位计算的效率越低；
  • 模型越大，训练越快；
  • 所以存在权衡点：大模型虽成本高，但进步也快。

这些规律对大型模型适用性良好，但在小规模条件下并不总能复现同样的趋势。即使如此，其总体逻辑依然具备参考价值。

总结
  1. BERT训练成本极高：哪怕使用TPU/GPU，优化软件后训练成本仍是“天价级”。
  2. 原始BERT训练被认为是异常的，后续有研究提出更合理的训练时间与设置。
  3. 本研究对比对象（Izsak et al., 2021）消耗资源是本论文的15倍，体现本文研究的节俭性。
  4. 绝大多数架构优化在小规模训练中收效甚微，大多数提升集中在大模型、高资源场景。
  5. 扩展规律仍然适用：即使在小模型上不能完美复现，但其优化策略依旧可借鉴。

实验探索（Investigations）

本文在有限算力条件下，基于BERT模型的原始设置，测试和实现了大量结构、训练方法和数据改进策略

一、实验设置

实现细节（Implementation Details）
  • 实现框架： 所有实验都基于 PyTorch。为了避免“软件抽奖”带来的不公平比较，我们不使用特化实现，而是尽量依赖通用组件，仅启用 PyTorch 自动融合操作
  • 注意力机制优化： 结构选择完毕后，才重新启用 Dao等人（2022）提出的高效 attention kernel。
  • 精度策略： 使用 Micikevicius 等人（2018）提出的自动混合精度（AMP）策略，包括16-bit、32-bit 和 bfloat16 精度。

初始数据集设置

本文复刻BERT的设置，使用英文维基百科和 BookCorpus 数据

  • 数据预处理： 全部转换为小写，去除重音符号和非ASCII字符；
  • 分词方式： 使用 WordPiece，词表大小 215 = 32768 2 15 = 32768 215=327682^{15} = 32768 215=32768215=32768。较小词表表现较差，过大词表表现不稳定；
  • 序列设置： 所有数据被打包为128长度的随机片段，并用[SEP]分隔；不使用[CLS]；
  • 训练配置： 单轮训练，使用 RTX2080Ti，每个模型的micro batch size 在64到96之间；
  • 结果： 满足了本文目标任务的训练和注意力计算效率。

二、 架构修改（Modifying the Architecture）

缩小模型的有效方式
  • 缩小模型容量是减小训练成本的关键。训练效率在每个模型大小范围内变化不大，但模型越小学习越慢（每步下降少），但可以跑更多步。
  • 这使得本文可以基于“每一步所需计算时间”来选择架构，而不是单纯追求大模型。
扩展规律在小规模下仍然成立
  • 虽然许多架构改进（如T5优化）对大模型有效，但在本文这种“极度资源受限”环境中，Kaplan等人提出的扩展规律依然适用。
  • 不论 Transformer 类型如何，每个 token 的训练效率几乎只取决于模型规模，而不是架构细节。
🔍 发现：
  • 即使使用不同结构（如funnel-transformer、递归结构、深层窄网络等），也无法突破 scaling law 限制；
  • 因此，本文聚焦在“提升每步效率”的小优化上。

三、模块级优化分析

Attention Block：

  • 禁用所有 QKV 偏置项 → 提升前后向速度；
  • 不改变 attention head 数量，最终保留12个；
  • 替换 softmax、QKV 结构等无显著效果；
  • 实验 FLASH attention和傅里叶 attention也未提升性能；
  • rotary embedding、pre-norm 方式效果稳定，但改动影响小。

Feedforward Block：

  • 关闭线性层 bias提升效率；
  • 激活函数保留 GELU，尝试 GLU 有轻微改进；
  • 保持 FFN 参数不变，即使用 gating 也不增加维度。

Embedding：

  • 使用带缩放的正弦位置编码，优于learned或未缩放版本；
  • 解耦输入输出embedding无效；
  • 添加embedding block末端的LayerNorm。

Layer Structure：

  • 使用 pre-norm + layernorm表现稳定；
  • 替换为 RMSNorm 或 DropLayer 无明显增益；
  • pre-norm 的主要作用是支持更大学习率和更短的 warmup。

Head Block：

  • 可移除非线性 head，无性能下降；
  • 可去掉 decoder bias；
  • 支持稀疏预测机制节省显存；
  • 增加终结 LayerNorm 稳定训练。

实验总结：

本节揭示了一种 在资源受限条件下“最大化训练效率”的架构选择原则：

  • 不要乱改结构，只要用最标准的架构，精简细节，性能就很好；
  • 几乎所有突破 scaling law 的尝试都失败；
  • 有效的方法是：调整细节，加速单步计算，保持模型规模不变。

四、修改训练设置（Modifying the Training Setup）

本节探讨在“临时抱佛脚（Cramming）”场景下，标准BERT训练超参数如何影响性能，并对其进行优化。

训练目标（Objective）
  • 使用掩码语言建模（MLM），遮蔽率为15%，遵循Devlin等人（2019）原设定（10%保持原词，10%随机替换，80%掩码）。
  • 增大遮蔽率（如40%，Wettig et al., 2022）无效；
  • 移除20%的保留策略无影响；
  • 尝试其他损失函数（如MSE、L1）也无益处（Hui & Belkin, 2021）。
优化器（Choice of Optimizer）

  • 使用 Adam优化器，设置如下：

    • weight_decay = 0.01
    • β1 = 0.9, β2 = 0.98
    • ε = 1e-12

  • 加入梯度裁剪（clip value = 0.5）；

  • 更换为一阶或高阶自适应优化器（如Shazeer & Stern, 2018）无效果（Liu et al., 2020a；Yadav, 2020）；

  • 超参数轻微调整效果不明显，Adam表现最稳。

学习率调度（Learning Rate Schedule）
  • 采用 One-Cycle Schedule，峰值学习率 1e-3；
  • 遵循Izsak等（2021）建议，按预算缩放学习率；
  • 尽管学习率曲线影响有限，但One-Cycle对预训练损失表现最好。
批大小调度（Batch Size Schedule）
  • 由于单GPU限制，采用micro-batch（如96），每16/42次前向传播后累计一次梯度；
  • RTX2080Ti 最终batch size为1536（最小loss）或4032（最好下游任务）；
  • A4000/A6000卡对应128/256的micro-batch，累积至4096；
  • 增加训练早期的平均batch size有助于训练进度，效果优于adaptive策略。

禁用Dropout（Dropping Dropout）

  • 原始BERT模型使用Dropout防止过拟合；
  • 但在“只训练一轮”的cramming场景中，过拟合几乎不存在；
  • 因此预训练时关闭Dropout，可提升梯度更新频率；
  • 只在下游微调阶段重新启用Dropout（0.1）；
  • Token Drop与Length Curricula无效。

五、数据集优化（Optimizing the Dataset）

虽然架构优化受限于 scaling laws，但更高质量数据依然能显著提升性能。

数据来源选择
  • 实验四种数据源：
    1. bookcorpus-wikipedia（基础）；
    2. The Pile；
    3. Common Crawl 派生集；
    4. MNLI 专项处理数据；
  • 最终发现：The Pile 表现最佳（尤其在MNLI任务中）；
  • 对C4数据进一步处理提升效果，包括：
    • 去重无效；
    • 压缩性过滤有效：过滤HTML、代码等“难压缩内容”；
    • 仅保留 字符数 < t × token数 的序列（如t = 0.3），提升下游性能。
其他数据策略优化
  • 基于词频对token序列排序（高频优先），提升训练稳定性；
  • 扩大batch size至4096 对C4效果好，对bookcorpus-wikipedia 效果一般；
  • 减少数据分布扰动，提升了训练稳定性。
词表大小（Vocabulary Size）

  • 原始词表大小：32768；

  • 理论上，词表越大：

    • 唯一词越多，训练难度增加；
    • 可压缩性变好（压进固定token budget中）；

  • 实验发现：GLUE任务上，词表越大表现越好；

    • MNLI 任务在32768后趋于饱和；
    • 实验显示词表与表现正相关，故保留32768大小。
总结与解读：

本节展示了 如何在“24小时+单GPU”的极端受限条件下，通过训练设置与数据预处理策略榨干性能：

  • 关闭Dropout、优化batch调度、选择稳定优化器 是关键；
  • 数据优化是提升的主路径，包括：
    • 压缩性过滤；
    • token排序；
    • 更大batch size；
  • 词表不要随便减小，越大越好（直到饱和）；
  • 再次确认：scaling law 固若金汤，改变结构没用，换数据最值钱。

实验结果展示

实验展示一：Transformer架构与MLM损失

在这里插入图片描述

这张图展示了不同Transformer架构与MLM损失的关系，左边是全局视图，右边是放大后专注于10^8到7 × 10^9之间的训练步骤。

分析与发现：
  1. 不同架构的训练曲线：
    各种架构（如BERT-base、Funnel、DeepNarrow等）都在相同的计算预算下进行训练，从图中可以看到：
    • 架构形状的变化对损失的影响较小，只有少数架构（如Funnel）在开始时损失下降较快。
    • 损失随训练时间的变化表现出明显的线性下降，表明尽管架构不同，核心的训练过程在较大程度上是相似的。
    • 缩小模型规模的效果： 较小模型的损失下降速度较慢，而大规模架构（如24层、FFN每4层）虽然速度较快，但最终的效果差异较小。
  2. 结论：
    • 结果表明，即使在架构上进行不同调整（如使用6层、8层、16层、24层等），大部分的训练效果在初期都表现出相似的下降模式，而模型规模的变化才是影响性能的关键因素。

实验展示二：学习率调度

在这里插入图片描述

该图展示了不同学习率调度策略对MLM损失（左）和步长（右）的影响。

分析与发现：
  1. 学习率调度的影响：
    • **One-Cycle学习率调度（紫色线）**表现出最佳的终期表现，表明这种快速的学习率调整方法能更有效地在训练后期收敛。
    • **其他学习率调度（如Triangular、Cosine Decay等）**对损失的影响较小，但One-Cycle显著改善了训练的稳定性和收敛速度。
  2. 结论：
    • One-Cycle调度能够快速加速训练，减少学习率的变化，进而提高训练的有效性。

实验三：数据集变体对下游任务的影响

在这里插入图片描述

这张表格展示了不同数据集格式与批大小的组合在MNLI任务上的表现。

分析与发现：
  1. 数据集变体：
    • 在Bookcorpus-Wikipedia数据集上，去重和过滤操作显著提高了模型在MNLI任务上的表现，尤其是过滤后的数据集（如t=0.3）带来了较好的结果。
    • C4-Subset（去重和过滤）显著提高了训练效果，尤其是在过滤后，模型能从干净、低噪声的数据中获得更好的一致性。
  2. 批大小与表现的关系：
    • 在同一数据集上，增加**批大小（至4032或8064）**对训练稳定性和准确性有显著影响，尤其是在下游任务上。
  3. 结论：
    • 使用去重和过滤后的数据集，并结合更大的批大小（如4032或8064），能够提高模型在下游任务（如MNLI）上的准确性。

实验四：词汇表大小对模型性能的影响

在这里插入图片描述

这张图展示了词汇表大小对GLUE Score和MNLI任务准确率的影响，数据来自在Bookcorpus-Wikipedia数据集上训练的模型，采用了“临时抱佛脚（cramming）”训练模式。

分析与发现：
  1. 词汇表大小与MNLI准确率：
    • 词汇表增大（从5k到100k）时，MNLI准确率显著提高。
    • 在5k左右的词汇表时，MNLI的准确率低于0.79，随着词汇表的增大，准确率逐渐上升，最终趋于平稳，接近0.815。
    • 增加词汇表大小有助于提供更多的语言表达信息，使得模型能更好地理解和处理MNLI任务中的语义关系。
  2. 词汇表大小与GLUE Score：
    • GLUE Score的提升趋势也与MNLI准确率相似，但其表现略微不同。随着词汇表大小的增加，GLUE Score从0.73增加到接近0.77，呈现出相对平稳的增长曲线。
    • GLUE Score综合评估多个NLP任务，因此词汇表大小增加带来的好处不仅限于单一任务，它提高了模型的整体语言理解能力。
  3. 结论：
    • 词汇表越大，模型的整体性能越好，尤其在像MNLI这种对词汇量和语义理解要求较高的任务中表现尤为明显。
    • GLUE任务和MNLI任务均受益于较大的词汇表，更大的词汇表意味着更丰富的词汇和语义信息，可以更好地帮助模型进行语义推理和理解。

总结：

  1. Transformer架构：
    • 无论架构如何变化，模型规模是决定训练损失和性能的主要因素。
  2. 学习率调度：
    • One-Cycle调度能够显著提高训练效果，尤其是在训练后期。
  3. 数据集优化：
    • 数据集的去重与过滤能够大幅提升模型的训练质量，尤其是对于复杂任务（如MNLI）。
  4. 批大小：
    • 增大批大小（如4032或8064）显著提高了训练稳定性和最终的下游任务表现。

GLUE的微调性能

实验说明

  1. 数据集与基线：
    • 排除了 WNLI 任务，采用了 GLUE 中的其他子任务。
    • 使用的是 MNLI 的“matched”集（m）。
    • 所有模型均使用 BERT-base 的预训练检查点，在相同条件下进行微调。
  2. 训练设置：
    • BERT-base：batch size 为 32，学习率为 2 × 1 0 − 5 2 \times 10^{-5} 2×10−5，训练 5 个 epoch。
    • crammed BERT（压缩版本）：batch size 为 16，学习率为 4 × 1 0 − 5 4 \times 10^{-5} 4×10−5，采用 cosine decay。微调配置对已预训练的 BERT 没有显著改善。
  3. 表格说明：
    • 表 3 与表 4 展示了不同训练方案下在各个 GLUE 子任务上的性能。
    • 引入了 Izsak2021 的训练配方（一天内完成训练），以及“crammed BERT”（压缩训练的 BERT）。
    • 发现压缩模型在大多数任务上表现仍然不错，尤其在 **大数据集（MNLI、QQP、QNLI、SST-2）**上。

性能比较

下表对比了不同模型和训练方法在各个 GLUE 子任务上的性能（GLUE-dev集）：

在这里插入图片描述

训练设置 说明 GLUE 总分
BERT-base Fully trained 完整预训练 + 微调 80.9
BERT-base No Pretrain 无预训练，仅微调 45.5（差距极大）
单日训练对比：

在不同 GPU 上用一天训练，比较三种设置：

  1. BERT (normal protocol)：用标准预训练流程但训练时间缩短。
  2. BERT (Izsak et al., 2021)：按论文配方进行训练，适配 8 GPU 服务器。
  3. crammed BERT：单 GPU 压缩训练，性能优异。
最佳性能（A6000）：
  • Crammed BERT：
    • MNLI: 83.9/84.1
    • SST-2: 92.2
    • GLUE 总分: 78.6

可以看到，在只用单 GPU 训练一天的条件下，压缩版本 BERT 的性能接近原始全训练 BERT 模型。

CoLA 表现异常分析

下表总结了 CoLA 与其他任务的对比结果：

在这里插入图片描述

模型 CoLA 不含 CoLA 的平均 GLUE 平均
BERT-base 56.5 84.0 80.9
Crammed (2080ti) 47.2 82.1 78.3
Crammed (A4000) 43.7 82.4 78.1
Crammed (A6000) 44.5 82.9 78.6
结论与解释：
  • CoLA（语言可接受性任务）性能显著下降：
    • 两个主要可能原因：
      1. 全局超参数不适合 CoLA，这一任务对超参敏感。
      2. CoLA 需要更长文本记忆过程，模型需要更多时间理解语言可接受性，而压缩模型可能没有足够容量支持。
  • 与其他研究对比也发现类似问题：轻量级模型在 CoLA 上表现差，这似乎是一个广泛存在的现象。

总结：压缩模型能否替代完整训练的 BERT？

  • 压缩 BERT 在 绝大多数 GLUE 任务上都能接近甚至达到完整训练模型的表现，尤其是像 SST-2、MNLI、QQP、QNLI。
  • 唯一的明显弱点是 CoLA 任务，可能由于模型容量限制和训练时间不足。
  • 在资源有限的场景中（单 GPU、快速训练），压缩 BERT 提供了一个非常实用的替代方案。

消融实验

  • 下表总结了所有在本研究中讨论的变化，展示了架构、训练和数据调整的影响。每一组变化都会通过将所有修改恢复为原始BERT设置来进行消融实验。

    在这里插入图片描述

  • 结果：

    • 架构修改： 进行最小的架构调整（如PreNorm层结构）允许更激进的学习率调度，从而显著提高了训练效果。架构的修改对平均GLUE得分贡献了约2个百分点。
    • 训练修改： 适当的训练修改（如移除dropout，使用恒定批大小4096等）带来了约1个百分点的提升。
    • 数据修改： 数据集的更改（如数据去重和调整数据处理方式）也有一定的贡献，但较小。

表中总结了消融实验的详细数据，展示了不同修改对模型性能的影响。所有实验都遵循了前述的训练协议，分别比较了完全训练的BERT模型与crammed模型的不同修改。

表格结果分析：
  • crammed BERT的性能接近原始BERT（完全训练），尤其是在MNLI和SST-2等任务上表现良好，尽管在某些任务（如CoLA）上存在显著下降。
  • 数据修改和最小架构调整带来了显著的性能提升，尤其是在CoLA任务中，数据去重和过滤处理对改善性能具有直接影响。
  • 总结：
    • 主要贡献来自于架构的修改，然后是训练过程中的小修改，最后是数据预处理的影响。

训练更久会发生什么

在这一节，作者验证了如果给定更多计算预算，是否可以通过更长时间的训练进一步提升性能。实验使用了8个A6000 GPU训练模型，时间为48小时。

在这里插入图片描述

  • 结果：
    • 新训练的模型在MNLI和SST-2任务中表现出显著提高，甚至超越了原始的BERT模型。
    • 尽管MNLI和SST-2任务有明显进展，但在其他任务（如CoLA）上，模型表现并未进一步改善。
表格结果分析：
  • 训练48小时后：
    • 在更多计算资源下（48小时训练），crammed BERT的性能得到了显著提升，尤其是在MNLI和SST-2任务上。
    • 与roBERTa-base相比，crammed BERT在MNLI任务上表现出色，但在CoLA等任务中未能取得大幅改善。
  • 总结：
    • 在增加计算资源的情况下，crammed模型的训练表现有所提高，但其在某些任务（如CoLA）中的局限性依然存在，表明这些模型仍需要更多的文本进行学习和泛化。
      总结：*
    • 主要贡献来自于架构的修改，然后是训练过程中的小修改，最后是数据预处理的影响。

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