Large language models (LLMs) exhibit latent multi-token prediction (MTP) capabilities despite being trained solely for next-token generation. We propose a simple, training-free MTP approach that probes an LLM using on-the-fly mask tokens drawn from its embedding space, enabling parallel prediction of future tokens without modifying model weights or relying on auxiliary draft models. Our method constructs a speculative token tree by sampling top-K candidates from mask-token logits and applies a lightweight pruning strategy to retain high-probability continuations. During decoding, candidate predictions are verified in parallel, resulting in lossless generation while substantially reducing the number of model calls and improving token throughput. Across benchmarks, our probing-based MTP consistently outperforms existing training-free baselines, increasing acceptance length by approximately 12\% on LLaMA3 and 8--12\% on Qwen3, and achieving throughput gains of up to 15--19\%. Finally, we provide theoretical insights and empirical evidence showing that decoder layers naturally align mask-token representations with next-token states, enabling accurate multi-step prediction without retraining or auxiliary models.


翻译:大型语言模型虽仅以生成下一个token为训练目标,却展现出隐式的多token预测能力。我们提出一种简单且无需训练的MTP方法,该方法通过在嵌入空间中实时提取掩码token来探测模型,从而并行预测未来token,无需修改模型权重或依赖辅助草稿模型。本方法通过从掩码token的logit中采样Top-K候选方案构建推测性token树,并采用轻量级剪枝策略保留高概率延续序列。解码时,候选预测结果并行验证,在保证无损生成的同时显著减少模型调用次数并提升token吞吐量。在多项基准测试中,基于探测的MTP方法始终优于现有免训练基线,在LLaMA3上使接受长度提升约12%,在Qwen3上提升8-12%,吞吐量提升高达15-19%。最后,我们通过理论分析和实验证据表明,解码器层自然地将掩码token表示与下一个token状态对齐,从而无需重新训练或辅助模型即可实现准确的多步预测。

0
下载
关闭预览

相关内容

面向多模态智能的下一个Token预测:综述
专知会员服务
26+阅读 · 2024年12月30日
绝对干货!NLP预训练模型:从transformer到albert
新智元
14+阅读 · 2019年11月10日
DeepMind开源最牛无监督学习BigBiGAN预训练模型
新智元
10+阅读 · 2019年10月10日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
战力倍增器:自主武器系统与乌克兰及加沙冲突
人工智能赋能战场情报:提速决策进程
专知会员服务
2+阅读 · 7月17日
《拥抱新兴技术:面向未来军官的教育革新》
专知会员服务
5+阅读 · 7月17日
《无人地面战车(UGV)的崛起》报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月16日
相关VIP内容
面向多模态智能的下一个Token预测:综述
专知会员服务
26+阅读 · 2024年12月30日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员