Attention to Mamba:跨架构蒸馏新配方

Attention to Mamba: A Recipe for Cross-Architecture Distillation

Mamba 等状态空间模型(SSMs)凭借低内存和高吞吐优势,正成为Transformer的热门替代方案。但如何有效利用现有的Transformer知识来训练Mamba,一直是个难题。以往直接蒸馏往往效果不佳,而混合架构又增加了复杂度。我们提出了一种原则性的两阶段蒸馏方案:首先将传统Transformer的知识蒸馏到线性化的Attention中,利用kernel trick进行适配;随后再将线性化版本蒸馏到纯Mamba模型中,完全不依赖Attention模块。实验表明,经过蒸馏的Mamba模型在Pythia-1B基准上表现优异,困惑度从13.86降至14.01,几乎保留了教师模型的性能。这一方法在下游任务中也展现出强大潜力,尽管在依赖上下文记忆的任务上仍有提升空间。

通过为Mamba配备原则性的初始化,我们可以恢复一种更优的跨架构蒸馏方案。
  1. buildbot

    在我看来,关于所有状态空间注意力类型类似想法的更好、更全面的解读,是这篇来自 AWS 的论文:https://arxiv.org/abs/2605.08301

  2. kooi

    很酷,我喜欢状态空间模型,因为它们“感觉”上是对线性动力系统控制与建模力量的恰当致敬。(Mamba 本质上是一串由非线性激活函数连接的时间变线性系统)。

    我现在正在读其中一篇原始论文,这里有一些有趣的片段。我很好奇在数据中心中,有多少推理是使用传统 Transformer 进行的,又有多少是 SSM,因为效率提升非常显著。

    > 我们提出了一类新的选择性状态空间模型,它在多个维度上改进了先前的工作,在实现与 Transformer 相当的建模能力的同时,序列长度的扩展呈线性增长。

    > 我们的 Mamba 语言模型相比同等规模的 Transformer,生成吞吐量高出 5 倍,而 Mamba-3B 的质量则与两倍规模的 Transformer 相当。

    接着,关于训练,有趣的是:

    > 通常,该模型 [SSM] 使用卷积模式(3)进行高效的并行化训练(此时整个输入序列是预先可见的),然后切换到循环模式(2)以进行高效的自回归推理(此时输入是逐个时间步看到的)。

    https://arxiv.org/html/2312.00752v2

  3. vlovich123

    仅针对 1B 模型。没有迹象表明这是否能扩展到更大的模型,或者从 Mamba 的角度看那会是什么样子。

    > 这很大程度上延续到了下游任务中,尽管在一些更依赖上下文回忆的任务上出现了一些差距。

    没错,这就是 SSM 著名的阿喀琉斯之踵——回忆能力差。

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2026-11-11