中国政策档案 Governance Archive HOLDINGS 235,224 · FONDS 122
Record · qbitai ACC. 900073046

He Kaiming's First Language Model: 105M Parameters, Diverging from GPT's Autoregressive Path

何恺明首个语言模型:105M参数,不走GPT自回归老路

Issuer
Date
2026-05-13
Instrument
other
Cited by
0
This article reports on a new continuous diffusion language model called ELF developed by He Kaiming's team, which achieves competitive performance with only 105M parameters and 45B training tokens by keeping the entire generation process in continuous embedding space until the final discretization step.
Full text · 原文 4,605 字
henry 发自 凹非寺<br> 量子位 | 公众号 QbitAI<br> 何恺明,也下场做语言模型了。<br> 只不过,这次他带队做的不是大家熟悉的、像ChatGPT背后那套“预测下一个词元”(next token prediction)的自回归范式。<br> 而是另一条过去几年在图像领域大火、如今正被越来越多人搬进文本生成的新路线:扩散语言模型(Diffusion Language Model,DLM)。<br> 在最新的论文中,何恺明团队放出全新连续扩散语言模型:ELF:Embedded Language Flows。<br> 与不少还停留在token层面做扩散的语言模型不同,ELF把整个生成过程都留在了连续的embedding空间里,直到最后一步,才重新离散化,将表示变回token。<br> 靠着这套设计,ELF只用了105M参数、45B训练token、32步采样,就正面跑赢了一批主流扩散语言模型。<br> 最直观的一项指标是它在OpenWebText上,把生成困惑度(Generative Perplexity)直接压到了24。<br> 这里简单科普一下生成困惑度,它本质上是让一个强大的语言模型,给生成结果“检查作业”,看看这些文本到底像不像真实人类写出来的语料——<br> 值越低,说明生成质量越高、模型出来的东西也就越没AI味儿,越自然。<br> 在和主流扩散语言模型的对比中,ELF在训练token少近10倍、采样步数更少的情况下,反而拿到了更低的生成困惑度。<br> 可以说,在过去很长一段时间里,扩散语言模型的进展,几乎都发生在离散DLM(Discrete DLM)这一侧。<br> 而ELF第一次证明了一件事:连续的方法,不但能跑,而且效果不错。<br> ELF到底做了什么<br> 要理解ELF,先得理解扩散语言模型现在到底在做什么。<br> 扩散语言模型,主要有两种技术路线。一是以MDLM、Duo为代表的离散派,直接在token空间做扩散,每一步处理的是离散随机变量。<br> 二是包括Diffusion-LM、CDCD、DiffuSeq在内的连续派,把token映成连续embedding,在连续空间里去噪。<br> 此前的研究中,像MDLM、LLaDA、Dream 7B这些离散路线占据了上风。原因是很简单,因为语言本身就是离散的。<br> 对于这一看似常识的理解,恺明团队给出的判断恰恰相反——<br> 问题可能不是“语言必须离散”,问题可能是:前人根本没有让连续路线,连续到底。<br> Diffusion-LM这一类的方法虽然在embedding空间去噪,但每一步都要算一次token-level的交叉熵,把连续轨迹一路绑在词表上。<br> 后来的LD4LG、Cosmos走latent diffusion路线,去噪过程是连续了,但要单独训一个decoder把latent解回token,相当于多一个模块。<br> 基于此,ELF把所有denoising,全留在continuous embedding space;直到最后一步 t=1,才重新投回token。<br> 具体来说,ELF在训练时,离散token先被编码成连续embedding,再加噪成 z_t,模型要么负责把它还原成干净embedding(MSE),要么直接预测token(CE)。<br> 推理时,模型从高斯噪声 z_0 出发,一路在连续空间里去噪,直到最后一步,才切到decode模式,把embedding重新投回token。<br> ELF第一次把“连续表示”和“离散输出”这两个过去总被认为必须反复对齐的问题,彻底拆开了:<br> 中间的去噪,完全交给连续空间;最终的语言生成,只留到最后一步离散化。<br> 没有每一步都往词表上硬对齐,也不需要额外训练一个decoder,整个生成流程第一次真正做到了:<br> 连续就是连续,离散就是离散。<br> 而这,恰恰也是ELF后面能用更少采样步数、更少训练token,却跑赢一众扩散语言模型的关键。<br> ELF不是“先扩散,再解码”。<br> 在具体的实现上,ELF还解决了三个问题:<br> token怎么变连续?连续里怎么去噪?最后又怎么变回token?<br> 把token变成连续embedding<br> 要把连续扩散用在语言上,第一步,得先把离散的token变成连续表示。<br> 论文中,ELF先把它切成token序列,再映射到连续embedding空间。这里具体怎么映射,其实有多种选择。<br> 默认情况下,ELF用的是T5预训练encoder,生成双向的contextual embedding。论文后面也测试了jointly trained embedding和随机embedding等不同方案。<br> 值得注意的是,这个encoder只在训练阶段使用,推理时并不会额外增加模块。<br> 在连续embedding空间里做Flow Matching<br> 拿到连续表示之后,ELF就在embedding空间里做Flow Matching。<br> 简单说,Flow Matching定义了一条从噪声到真实数据的连续流动轨迹:<br> t=0时,是高斯噪声;<br> t=1时,是干净的embedding;<br> 中间所有状态,都是两者的线性插值,也就是论文里的rectified flow。<br> 在传统Flow Matching,网络通常直接预测“速度场” v。<br> 但ELF没有这么做,而是沿用了恺明团队半年前在《Back to Basics: Let Denoising Generative Models Denoise》里提出的思路——<br> 直接预测干净embedding x,也就是x-prediction。<br> 训练目标,就是最小化预测embedding和真实embedding之间的均方误差(MSE)。<br> 至于为什么采用x-prediction,论文给了两个原因:<br> 第一,它在高维表示上更稳定——比如768维甚至更高的token embedding;第二,它天然和最后一步“预测干净token”的目标对齐。<br> 论文还特别提到:虽然理论上也可以先预测速度v,再换算成x,但这样一来,后面denoising和decoding之间的权重共享就很难成立。<br> 实验上,他们也发现:一旦共享权重,v-prediction效果明显变差。<br> 从连续embedding,再回到离散token<br> 生成语言,最终输出还是离散token。<br> 所以ELF只在最后一个时间步(t = 1),还得把连续embedding重新投回token空间。<br> 不过,这一步ELF没有像很多latent diffusion方法那样,额外训练一个decoder。相反,它把最后一步直接视作:<br> 一次continuous-to-discrete decoding。<br> 换句话说:decoder和前面的denoiser,其实是同一个网络。<br> 为了让最后一步训练不至于太简单(因为理论上t→1时,输入已经非常接近干净embedding),ELF在最后一步额外加入了一次token-level corruption,构造出一个带扰动的输入。<br> 随后,同一个网络输出clean embedding,再通过一个可学习的unembedding矩阵 W,投影成token logits。<br> 训练目标,则是标准的token-level cross-entropy loss。整个网络共享同一套参数,并额外接收一个二值的mode token:去噪模式/解码模式。<br> 推理时,ELF从高斯噪声开始一路在连续空间里去噪,直到最后一步 t = 1,才切换到decode模式,再通过argmax输出最终token。<br> 值得一提的是,在ELF中,图像生成里最常用的技术之一,CFG(classifier-free guidance)也被搬过来了<br> ELF用self-conditioning作为条件信号,套上training-time CFG(一次forward模拟两次推理,没有inference开销),把图像那边的方案直接搬了过来。<br> 实验对比<br> 实验部分,ELF基本回答了一个过去两年一直悬着的问题:<br> 连续扩散语言模型,到底能不能打?答案是:不但能打,而且第一次在质量、速度、训练成本三个维度同时赢。<br> 如开头所说,在OpenWebText生成任务中,在不做蒸馏的情况下,ELF只用32步采样,就把生成困惑度压到了24。<br> 而此前主流的离散扩散模型,往往要跑到1024步,才能接近这个水平。<br> 更夸张的是,ELF实现这一结果时,训练token只用了45B。<br> 而同级别对手,普遍是500B+。换句话说:采样步数少了一个数量级,训练数据也少了一个数量级,效果反而更好。<br> 而在很多扩散模型最容易掉队的条件生成任务上,ELF也没掉链子。<br> 无论是WMT14机器翻译,还是XSum文本摘要,ELF都稳定超过现有扩散语言模型,甚至把不少自回归baseline也压了下去。<br> 论文最后给出的总结其实很克制:ELF在生成质量、采样效率和训练成本之间,实现了很强的trade-off。<br> 翻译成人话就是:连续派,不是不能打。只是以前没把连续这件事做到底。<br> 作者介绍<br> 最后,我们再来介绍一下这篇文章的作者。<br> 这篇论文的两篇一作是共同贡献,排名先后顺序由硬币决定。<br> 胡珂雅,她是这篇文章的两位第一作者之一,MIT EECS一年级博士生,也是恺明在MIT带的第一批博士生之一,目前由恺明和Jacob Andreas联合指导。<br> 她本科毕业于上交的ACM班,目前的研究兴趣主要是语言和视觉的交叉领域,致力于构建数据效率更高、泛化能力更强的智能体。<br> 值得一提的是,在恺明MIT的主页中,胡珂雅排在Grad students第一位,可以说是组内的大师姐了。<br> 第二位第一作者Linlu Qiu,同样是MIT的博士生,师从Yoon Kim。<br> 她本科毕业于香港大学,硕士毕业于Georgia Institute of Technology,此前还在Google做过AI Resident。<br> 有意思的是,这并不是她第一次和恺明合作。就在不久前,她还和恺明团队一起拿下了CVPR 2026论文《ARC Is a Vision Problem!》,把ARC推理问题重新定义成了视觉问题。<br> 另一位作者Hanhong Zhao(赵瀚宏)为MIT本科生,他高中就读于人大附中,曾是国际物理奥林匹克竞赛IPhO金牌得主。<br> 还有一位作者陆伊炀,背景有点“少年班味道”。<br> 他是清华姚班大二本科生,目前在MIT计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)实习,导师是何恺明,主要研究方向为计算机视觉和深度生成模型。<br> 高中时期,他是物理竞赛生,曾以江苏选手中第一名、全国第九名的成绩,在2022年获得了第三十九届全国中学生物理竞赛(CPhO)金牌。<br> 此前,他以一作身份与恺明合作过论文《Bidirectional Normalizing Flow: From Data to Noise and Back》。<br> 另一位核心作者黎天鸿,则是恺明组的博后。<br> 他本科就读于清华姚班,博士毕业于MIT,半年前那篇《Back to Basics: Let Denoising Generative Models Denoise》的一作,就是他。<br> 此外,论文的其他作者Yoon Kim、Jacob Andreas,MIT EECS两位语言模型方向的教授,以及何恺明本人。<br> 参考链接<br> [1]https://arxiv.org/pdf/2605.10938