Large language models have driven significant progress in natural language processing, but their deployment requires substantial compute and memory resources. As models scale, compression techniques become essential for balancing model quality with computational efficiency. Structured pruning, which removes less critical components of the model, is a promising strategy for reducing complexity. However, one-shot pruning often results in significant quality degradation, particularly in tasks requiring multi-step reasoning. To recover lost quality, supervised fine-tuning (SFT) is commonly applied, but it can lead to catastrophic forgetting by shifting the model's learned data distribution. Therefore, addressing the degradation from both pruning and SFT is essential to preserve the original model's quality. In this work, we utilize self-data distilled fine-tuning to address these challenges. Our approach leverages the original, unpruned model to generate a distilled dataset that preserves semantic richness and mitigates catastrophic forgetting by maintaining alignment with the base model's knowledge. Empirically, we demonstrate that self-data distillation consistently outperforms standard SFT, improving average accuracy by up to 8% on the HuggingFace OpenLLM Leaderboard v1. Specifically, when pruning six decoder blocks on Llama3.1-8B Instruct (i.e., 32 to 26 layers, reducing the model size from 8.03B to 6.72B parameters), our method retains 91.2% of the original model's accuracy compared to 81.7% with SFT, while reducing real-world FLOPs by 16.3%. Furthermore, combining self-data distilled models through model merging yields enhanced quality retention. Additionally, leveraging these pruned models in speculative decoding increases token acceptance rates, thereby improving inference efficiency in applied settings.


翻译:大语言模型推动了自然语言处理领域的显著进展,但其部署需要大量的计算和内存资源。随着模型规模的扩大,压缩技术对于平衡模型质量与计算效率变得至关重要。结构化剪枝通过移除模型中较不关键的组件,是降低复杂性的有效策略。然而,一次性剪枝通常会导致模型质量显著下降,尤其是在需要多步推理的任务中。为恢复损失的质量,通常采用监督微调,但这可能因改变模型已学习的数据分布而导致灾难性遗忘。因此,同时应对剪枝和微调带来的性能下降,对于保持原始模型的质量至关重要。在本研究中,我们利用自蒸馏数据进行微调以应对这些挑战。我们的方法利用原始未剪枝模型生成蒸馏数据集,该数据集保留了语义丰富性,并通过与基础模型知识保持一致来缓解灾难性遗忘。实验表明,自蒸馏数据方法在HuggingFace OpenLLM Leaderboard v1上持续优于标准监督微调,平均准确率提升高达8%。具体而言,在Llama3.1-8B Instruct模型上剪除六个解码器块(即从32层减少到26层,模型参数量从8.03B降至6.72B)时,我们的方法保留了原始模型91.2%的准确率,而标准监督微调仅保留81.7%,同时实际FLOPs减少了16.3%。此外,通过模型融合将自蒸馏模型组合可进一步提升质量保持度。另外,在推测解码中利用这些剪枝后的模型能提高令牌接受率,从而在实际应用场景中提升推理效率。

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