RWKV想逐步成为最强开源模型，中期计划取代Transformer。能如愿吗？
“我们没有护城河，OpenAI也是。”近期，谷歌内部人士在Discord社区匿名共享了一份内部文件，点破了谷歌和OpenAI正面临的来自开源社区的挑战。尽管经外媒SemiAnalysis求证，文件内容仅代表谷歌部分员工而非整个公司的观点，但其中陈述的一个事实再次引起了广泛关注和讨论——开源LLM正呈现出百花齐放的态势。抛开开源和闭源之争，可以窥见，同时更加值得关注的是，模型架构和算法层面的创新将加速涌现。如德克萨斯大学教授Alex Dimakis对谷歌内部文件泄露事件发表的观点中所指，LoRA（low rank adaptation，低秩适应，一种创新的大型语言模型微调机制）打开了算法创新的大门。而被泄露的谷歌内部文件也提到，模型可扩展性和低成本微调机制这两个问题的解决，使得公众能以更低成本参与模型开发和优化迭代过程。当前，在开源LLM的大军中，也不乏中国开发者的身影。例如，在开源社区吸睛无数的，除了LLaMA及其变体，还有清华团队开发的ChatGLM 6B模型。而在开放型研究组织 LMsys 5月8日最新公布的LLM基准测试排名中，榜单上出现了又一个出自中国开发者之手的LLM——“RWKV-4-Raven-14B”。其排名已在ChatGLM 6B之前，同时，在开源LLM中，仅次于Vicuna 13B和Koala 13B。在模型架构上，RWKV创新地将GPT transformer改写成RNN形式。由于在设计上保留了transformer block的思路，RWKV同时具备RNN和Transformer的部分特性。
RWKV此前在GitHub和Discord上也颇受关注。目前，RWKV在GitHub上已获得6.4k stars，模型训练由Stability赞助。
LMsys 5月8日最新公布的LLM基准测试排名 参考https://chat.lmsys.org/?leaderboard为什么选择开源方式，开源项目有何特征？与其他大型语言模型相比，RWKV有何不同之处？具体而言，RWKV具备什么特性、模型性能如何，以及下一步将如何发展？RWKV的商业计划是什么？带着这些问题，36氪采访了“RWKV”模型以及“元智能OS”的创始人彭博。据彭博介绍，RWKV拥有RNN的速度快、显存占用少的优点，解决了传统RNN的缺陷。同时，和transformer一样，RWKV可以并行推理和训练。目前，RWKV已完成0.1B到14B英文模型训练，以及7B中文对话和小说模型的初步训练（使用英文词表）。RWKV很快将启动0.1B到14B的全球多语种（包含中文）模型的正式训练（使用多语言词表），并逐步达到千亿参数规模。同时，今年新成立的元智能OS团队将关注RWKV的生态建设和模型定制，加入图像、音频、视频、3D等多模态能力。彭博告诉36氪：“RWKV将始终保持完全开源和非盈利性质，愿景是成为‘AI领域的Linux’，而元智能OS的愿景则是成为‘AI领域的Android’。”以下是36氪和彭博的对话，经编辑：
“闭源”封不住，Transformer 也不是唯一解
36氪：我们观察到第一版RWKV在Github上的发布时间是21年8月。您是什么时候决定开发RWKV的？彭博：实际是三年前，我的兴趣是AIGC，特别是小说生成。在发布RWKV之前，我一直在研究如何改进GPT，并发现了许多独门技巧，如“Token Shift”。RWKV的诞生，来自于这些技巧的优化，也来自于对GPT的attention注意力机制的改造和数学变换。彭博：我认为，一个公开的、人人可用的强AI是非常重要的。大多数人都不会愿意看到强AI被巨头垄断，这也不利于人类进步。当然，开源项目在做大之前，效率往往低于闭源，但项目走上正轨后，实现正反馈运转，它的发展和生态就可以完全胜过闭源项目。DALL-E2和Stable Diffusion的对比就是很好的例子。DALL-E2刚做出来的时候，大家都说效果很厉害，但现在没有人关注DALL-E2，大家都在用Stable Diffusion。DALL-E2退出战场之后，大家的关注点就变成了Midjourney和Stable Diffusion。目前这两者有互补关系。Midjourny作为商业产品，对新手用户更友好，这是闭源商业项目的常见优势。开源项目的用户体验往往更粗糙，但Stable Diffusion的功能和定制性更强大，更适合熟手用户。36氪：开源方式会不会带来安全方面的问题？OpenAI也表明不公开GPT-4模型相关细节的部分原因是为了安全考虑。彭博：OpenAI曾表示，他们选择闭源的原因之一是认为闭源更安全。这有一定道理，但我认为，从技术发展的角度来讲，封是封不住的。当初ChatGPT出现时，许多人惊呼OpenAI强无敌，但我认为现在大模型之所以发展快，是因为门槛实际不高，只要投入足够物力和人力，所有人都可以做出来这个效果。这里不存在黑科技，也不存在技术封锁的可能。所以，在今天这个时间点，我们就看到了“百模大战”。36氪：看起来您对OpenAI和GPT系列模型现阶段取得的成功有不同的看法？彭博：大家都聊OpenAI方法论。但在我看来，有句流行语，“有多少人工就有多少智能”。这个过程中，最关键的不是工程优化，而是“数据+人工查漏补缺”。因为OpenAI从GPT-3开始，就有了很多测试用户，收集了多年的用户反馈数据。在这个基础上，他们对模型进行持续训练，补漏洞的工作就能做得很好。36氪：在OpenAI的成功里，Transformer的贡献度有多大？彭博：Transformer本身的学习能力很强，所以现在的大模型发展才会如此迅速。36氪：可以理解为您认同“Transformer是目前为止最好用的（开发LLM的）‘砖块’”这一观点吗？彭博：如果理解Transformer的运行原理，会发现，它的效果优，是因为思维方式很像人类。举个简单例子，Attention的核心是Q、K、V，它会根据Query往前查找比对，找到匹配的Key，把Value取过来，这类似于人查阅资料的过程。相较于传统RNN，Transformer有很多优点，在训练时更容易scale和并行化，不会出现梯度消失，能捕捉序列中元素之间的长程依赖关系。但Transformer，或者Attention，并不是唯一正解。例如RWKV，没有Attention，也能做到GPT级别的效果，包括in-context learning能力。有趣的是，RWKV并不是不断改进传统RNN的成果。我是在不断调优GPT的过程中，发现可以把GPT改造成RWKV这种纯粹的RNN形式，同时依然保持很强的性能。关于RWKV的具体原理，感兴趣的读者可以阅读：https://github.com/BlinkDL/RWKV-LM 。36氪：目前有类似研究吗？之前也有很多研究尝试改进transformer，或者试图直接优化RNN。比如最近谷歌发布的《Scaling Transformer to 1M tokens and beyond with RMT》，以及更早之前发布的《Resurrecting Recurrent Neural Networks for Long Sequences》。您怎么看？彭博：苹果公司的论文《An Attention Free Transformer》是RWKV的重要参考文献。这篇文章被主流学术界漠视，但我看到时就认为其中的思想和结果很有潜力。在研究和思考后，我意识到，如果将公式做深入调整和变换，最终可以写成RNN的形式。但要实现目前RWKV的性能，还需要加入更多技巧（如之前提到的“Token Shift”）。同时，在RWKV-4中我还解决了大模型训练的数值溢出问题。在前几年，有大量论文希望简化Attention，估计可以找出几十篇。但它们在简化Attention后，语言建模的性能都会有显著下降，所以没有人用。最近两年才开始有研究（如State Space系列）性能可以逐渐看齐GPT。“RWKV”这篇论文思路比较常见，类似于检索。我个人赞同检索和工具的思路，但这种改进和模型架构无关。36氪：所以和这些研究或者模型相比，RWKV的不同之处是什么？彭博：首先，RWKV的时间、空间复杂度很低。GPT的时间复杂度是O（N^2），通俗说，会越写越慢。因为它每写一个字，需要把前面所有字都“读”一遍，并且需要始终记录每个字的状态。GPT的空间复杂度，用简单方法做是O（N^2），用聪明方法可以做到O（N），所以也会随着文本长度增加而不断增长。而RWKV的时间复杂度是O（N），空间复杂度是O（1）。也就是，RWKV的生成速度是匀速的，显存占用也是恒定的，写多少字都不会增长。其次，虽然几年前就有论文把GPT写成某种RNN，但做出来性能损失非常厉害。RWKV不但可以把GPT做成性能没有损失的RNN形式，而且在scale（模型扩大）之后，性能还有越来越强于GPT的趋势。36氪：在这样的情况下，会不会牺牲掉其他一些方面的模型特性？彭博：纯RNN像“盲人骑瞎马”，每写一个字，只能看前一个字的状态，不能往前再看自己写过的东西。如果输入一段很长的资料，它读完一遍，是不能再返回继续读的。这类似于人类读了一遍资料，在不再看资料的情况下直接回答。而GPT，每写一个字就要重新看一遍前文，效率很低，但会更容易地认真检查前文的每个字。也可以说，GPT像笔试，纯RNN像口试。RWKV作为纯RNN，会损失对“无用细节”的记忆力（注意模型会自动判断哪些内容重要）。有趣的是，虽然RWKV是盲人骑瞎马，它生成的效果却往往很好。我们观察到RWKV的长文本生成能力很强。比如给定一个小说开头，让模型连续生成5000字的文本。如果用GPT，生成的文本容易散掉，容易出现自我重复或者质量下降的情况。RWKV就不会有这样的问题。传统的RNN，遗忘问题很严重，例如著名的LSTM试图增强RNN的记忆力，但它大致在100多个token后就会逐渐忘记前面的内容。而RWKV在几千个token后仍可以记住前文的重要内容。36氪：但GPT-4在考试方面能力似乎很出众。考试和写小说，谁更难？彭博：许多人认为GPT答考试题拿高分所以很厉害，但我认为写小说比答考试题更难得多。因为写小说需要推演整个世界的演化，涉及各种人物、势力。他们有各自的目的、计划、关系、性格、经历和想法，这是一个远远更难的任务。彭博：首先需要指出，模型一定会记住重要的细节，例如小说人名。难记忆的是无用细节，也就是正常的后文不太会关注的细节。但第一，如果专门针对这个任务进行训练，模型的准确性会显著提高。第二，我测试过在RWKV中加5%的attention（例如RWKV v4b系列），得到的混合模型，所有能力都可以比GPT强（包括“无用细节”的记忆力）。而且它仍然快、省显存。现在为了保持纯粹度（100% RNN），我在绝大多数RWKV模型没有加attention。第三，我们的模型其实只需要作为一个“大脑”，类似于人可以调用工具，语言模型也能运用工具记忆和查阅记录实现自我增强（就像AutoGPT调用数据库）。第四，我们发现RWKV到14B参数量后，也有较强的背诵能力。对于未来100B以至1T的大模型，它的记忆力会更强。背诵对Transformer很简单，但对RNN来说有点神奇，因为RNN要把前面所有看过的东西压缩进系统自己的状态，这个压缩是有损的过程。第五，RWKV通过选择性遗忘，实现了明确的state of mind，而GPT不存在这种能力。所以，未来如果有一个规模很大很强的RWKV，它将会像是拥有某种“意识”，这会是好事还是坏事？我认为，“有意识”和“无意识”的AGI都有各自的风险。模型架构不同于GPT，当前性能互有胜负
36氪：您提到Transformer不是唯一解，可以理解为RWKV预期实现的最终目标是取代Transformer吗？彭博：RWKV的短期目标是逐步成为开源模型的龙头，然后中期目标是取代Transformer。现在英文LLaMA、中文ChatGLM，大家都很认可。在同等参数量下，RWKV和这两个模型都是互有胜负的关系（有的能力更强，有的能力更弱）。我们会不断增强RWKV的能力。36氪：您对第一个目标的实现，有没有大概的时间预期？彭博：我相信今年就可以完成。因为今年我们会用更大数据量训练更大参数规模（100B）的模型，并同步训练多语言（包括中文）模型。LLaMA的性能强，是因为用了足够多数据进行训练。目前我们的英文数据规模比LLaMA小很多。LLaMA是1.5T，RWKV是0.3T，只有LLaMA的五分之一数据量，但现在RWKV的能力也已经很强，说明RWKV的上升空间很大。我们正在用1.7T英文数据训练下一代模型。LLaMA有很多变体，其中最强的模型是Vicuna，目前RWKV 14B和Vicuna 13B是4/6开，我们4，它6。但RWKV的速度比Vicuna明显更快，显存占用更少。随着RWKV的持续进步，我们今年有信心全面胜于所有LLaMA变种。现在RWKV中文7B模型和ChatGLM 6B中文模型也是互有胜负，不过，RWKV还没开始真正炼中文模型，使用的是英文词表，还没有加入大规模中文语料。但它的中文能力已经很不错了。彭博：我们做了多种zero shot任务的测试。RWKV模型使用的是Pile语料，和同样使用Pile语料的Pythia、GPT-NeoX、GPT-J对比，RWKV的各项指标都是有竞争力的。但学术评测数据集只能作为参考，因为这些数据集的题目质量参差不齐。所以，只有用户自己的使用感知，以及LMsys Arena这种用户盲测，才是比较可控的评分标准。现在也有一些自动评分的方法，例如用GPT-4来评估，感兴趣的同学可以自行尝试。图片来源于GitHub BlinkDL / ChatRWKV
彭博：RWKV的基底模型使用的是开源英文数据集Pile。目前的中文数据集来自于网络小说和百科、维基等。36氪：先练英文模型是因为考虑到可用数据的质量和规模的问题吗？彭博：首先，在当时来看（开发RWKV之初），虽然中文用户多，但英文的开发者更多，热情更高。不过，现在国内的开源开发热情也越来越高，这可能是Stable Diffusion带来的变化，所以现在的中文模型优先级也很高。其次，目前RWKV用的是英文词表，常常需要两三个token才可以表达一个中文单字，这会显著影响生成效果，如果这时就去炼中文大规模数据，属于浪费算力。我在前不久做好了多语言词表，所以很快就能正式炼多语言模型和中文模型，中文能力和生成速度都会提高。36氪：RWKV的模型训练方法和GPT一样吗？训练消耗了多少算力成本？花了多少时间？彭博：我们完全用了GPT的训练方法，不需要任何修改。这也是RWKV的优势，因为传统RNN的训练方法会有区别，而且会比GPT训练慢很多。RWKV的训练速度比GPT更快。举个例子，RWKV 14B的模型如果用64张A100，炼Pile是332G tokens，如果用快的练法需要一个月，用慢的练法需要三个月。我用了慢的练法，因为慢工出细活，效果会略好一点。所有RWKV模型加起来的算力成本是小几百万。这是Stability赞助的免费算力。如果用快的炼法，用大几十万就可以了。彭博：我和他们很熟悉，因为很早之前我就在EleutherAI的Discord群组里。几年前我做了Transformer的几个改进，群里的开发者当时试了发现确实有效，所以比较认可。之后我开发RWKV，大家也都共同见证了RWKV的成长。彭博：这个和大家的做法也没有区别，适用于GPT的也同样适用于RWKV。RWKV特殊之处只在于替换了Attention组件。目前，大家主要从数据（SFT）和RLHF两个方面来做。还有研究指出，可以做AI的自我审查，让AI回答之后自我审查并进行修正。另外，提到价值观，我认为有必要在AI模型加入中国价值观，构建一个社会主义核心价值观的数据集。目前美国公司和OpenAI都会用自己的价值观去塑造AI模型。但如果以后有强AGI，这些方式都没有意义。强AGI比人类更聪明，足以操纵和骗过人类，而且会自我进化。这是AI最危险的地方，也是为什么国外很多AI研究者都持有悲观态度。到这个维度，大家担心的就是更直观的AI安全，AGI是否会处心积虑（或随意地）毁灭人类。这也是我为什么认为必须建设开源AI。如果AI封不住，就需要加强公众对AI的了解和认知，最终全世界人类共同来探讨、研究、抉择。36氪：我们比较好奇，社区里也有网友来问，您为什么没有整理出一篇论文，来扩大影响力呢？彭博：因为确实太忙。在开源项目早期，我一个人要做所有事情，包括模型的设计、改进、优化、训练，以及清洗数据（这最耗费时间），以及回答中外网友的问题、宣传推广。但是现在已经有团队在帮忙写RWKV论文，之后大家可以在论文里看到RWKV 的全面技术介绍。目前可以先看Github上RWKV-LM项目的Readme。
RWKV商业化，重点关注GPT不能做的
36氪：刚刚您提到RWKV从0到1的过程几乎是自己亲力亲为的，那目前的团队是什么时候组建的？大概是什么规模？彭博：我和CTO刘潇是在Discord认识的。他此前一直在自研AIGC模型的工程化和应用开发，并上线了网站和服务。COO孔晴和联创罗璇是在今年1月份加入的，他们也有丰富的运营和管理经验。目前我们还有远程工程师和语料清洗团队。我们现在是分布式办公。因为大家都是自驱工作的，效率比较高。36氪：我们关注到您也在一些社交平台和社区里号召大家一起来洗数据？彭博：对，我在知乎有一些这样的号召。大家一起来收集多语言的数据，大家也都可以用。36氪：目前公司对RWKV的商业化有明确规划了吗？彭博：有，商业化是并行的。因为商业化有利于大模型的生态发展。如前所述，RWKV的愿景是成为AI领域的Linux（会始终保持完全开源和非盈利），而元智能OS的愿景是成为AI领域的Android。一是“RWKV+软件”，分为专业应用和娱乐应用两个方向。专业应用的to B包括API和 SDK，包括专业生产力工具，例如文本生成、写作、图片处理工具，在垂直领域还包括教育和电商，我们已有一些合作伙伴。娱乐应用主要是to C，如图像、视频、游戏等等。二是“RWKV+硬件”。由于RWKV对于硬件非常友好，比GPT更适合芯片和端侧，我们将逐步实现RWKV大模型嵌入各类终端，包括手机、电脑、IoT智能设备终端，也包括机器人和XR等。彭博：现在中文小说和Chat模型是免费下载的，同时已有一些客户在合作进行定制和私有化部署。在终端的合作方面，已经有多家手机和芯片厂商对RWKV非常感兴趣，并开始移植和测试模型。因为RWKV目前能直接在端上高效运行，这是RWKV的一个独特优势。彭博：我们正在和国内投资机构讨论融资。RWKV拥有国产自主可控的大模型架构，并且支持终端私有化部署，14B参数规模的验证也已经完成。所以，我们目前得到了社会各界的许多支持。很多合作方是主动找到我们的。36氪：出门问问也认为在智能硬件设备是大模型很重要的应用场景。这个和大模型的终端部署思路一致吗？彭博：真正的端侧部署，需要模型在设备上直接运行。目前各家应该只是将手机连到了云端的API，并不是把整个大模型部署到端上去，所有的AI能力都在云端。这样会带来三个问题。一是响应时间，网络会有延迟和流量。二是所有的云服务资源消耗是不经济的，因为终端上有计算能力，但仍然要调用云端的计算能力，这是对算力的浪费。三是很多用户会有泄漏私人数据的顾虑。彭博：目前GPT用llama.cpp项目，RWKV用rwkv.cpp项目，都可以在手机、电脑上跑。未来的专用芯片出现后，端侧模型的推理速度会快很多，硬件要求会低很多。但由于前面提到的模型特性，RWKV的速度和芯片成本会有优势，能耗也更低。因为RWKV的推理是匀速的，显存占用也是恒定的，不会出现类似GPT爆显存的问题。另外，RWKV的推理只需要矩阵和矢量的乘法，而GPT需要矩阵和矩阵乘法。我们认为未来端部署会是一个大趋势。目前大家都在用云，但以后会是端和云的结合。也就是，云侧有一个超大模型，端侧有一个大模型。我的观点是，AI大模型的决战战场是在硬件上面，也就是芯片。无论是端侧和云测都需要专用芯片。36氪：所以咱们需要有芯片厂商来加入到合作生态中？彭博：目前已有几家AI芯片厂商在移植RWKV算子，例如华为昇腾已经支持RWKV的推理和训练，我们也非常欢迎各家AI芯片厂商的朋友一起合作。未来会有RWKV的ASIC专用芯片，在手机等设备上就可以快速跑大模型。36氪：刚刚提到了不同层面的商业化打算，现阶段的重点是什么？彭博：重点是本地化部署和定制。需求主要来自客户对数据安全和本地部署成本的考虑。目前海内外可选的其实不多，国内有ChatGLM，海外有LLaMA。和他们相比，我们的资源消耗更低。这对to B领域来说很重要，所以在一些to B的高价值领域，已经有客户联系我们。to C端，许多个人用户也希望有自己的AI私人助手，不希望自己的数据被泄露，同时用户需要模型够快，对于硬件需求够低，这也是RWKV擅长的领域。无论是to C还是to B，我们的主打都是现在GPT做不到，市面上只有我们能做的点。36氪：这样一来，对数据安全有要求的企业，以及面向个人的端部署应用，相关的数据是无法反哺给基础大模型来做迭代优化的？彭博：对于基础模型而言，加的数据越多越好，但是用开源的数据作为预训练也是完全足够的，例如开源的法律、医疗等各行业的数据。在基础模型对于各行各业有一定了解后，客户可以在私有数据自行微调，也能实现很好的效果。 RWKV也已加入HuggingFace transformers库：https://github.com/huggingface/transformers/pull/22797，HuggingFace很快将发博客官宣。
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