We present CLEAR-MoE, a four-phase post-training pipeline that converts a frozen pretrained Vision Transformer (ViT) into a sparse Mixture-of-Experts (MoE) model without updating backbone weights. The pipeline (i) scores feed-forward network (FFN) layers by sparsity, clusterability, and output sensitivity; (ii) decomposes selected layers into a shared low-rank SVD basis and per-cluster residual experts using k-means clustering; (iii) trains lightweight routers supervised by cluster labels; and (iv) dispatches tokens through pluggable CUDA backends. On Imagenette with DeiT-Small, CLEAR-MoE retains 99.9% of the dense model's accuracy (86.70 +/- 0.02% versus 86.73%). Extensive ablation studies reveal a consistent empirical finding: the shared SVD basis is the primary factor responsible for preserving accuracy. Random routing, learned routing, and three different router architectures produce nearly identical performance, with accuracy varying by at most 0.06 percentage points (86.62%-86.68%). Accuracy also remains stable across different SVD ranks, expert counts (2-8), calibration set sizes (50-500), and random seeds. This behavior generalizes across five ViT backbones (DeiT-Tiny, DeiT-Small, DeiT-Base, ViT-Small, and ViT-Base), covering models from 5.7M to 86.6M parameters, with accuracy differences <= 0.10 percentage points from their dense counterparts. On a GTX 960 GPU, routing and scatter-gather overhead make the CLEAR-MoE FFN 1.3-1.7x slower than the dense implementation. A dispatch microbenchmark further shows that routing is an order of magnitude more memory-bound than expert matrix multiplications, identifying fused dispatch kernels as a promising direction for future optimization.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习系统设计系统评估标准
用于识别任务的视觉 Transformer 综述
专知会员服务
76+阅读 · 2023年2月25日
最新《Transformers》报告,Google Lucas Beyer 报告
专知会员服务
69+阅读 · 2022年9月13日
Transformer模型-深度学习自然语言处理,17页ppt
专知会员服务
108+阅读 · 2020年8月30日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
WWW 2020 开源论文 | 异构图Transformer
PaperWeekly
13+阅读 · 2020年4月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
多图带你读懂 Transformers 的工作原理
AI研习社
10+阅读 · 2019年3月18日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
1+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
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
6+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
9+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
13+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
8+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
《美陆军野战手册(2026年):特种部队》
专知会员服务
8+阅读 · 8月31日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
1+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
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员