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高效注意力机制加速深度学习模型训练

FlashAttentionCUDAPyTorchGPU加速注意力机制Github开源项目

FlashAttention是一种高效的注意力机制实现,通过IO感知算法和内存优化提升计算速度并降低内存消耗。它支持NVIDIA和AMD GPU,适用于多种深度学习框架。最新的FlashAttention-3版本针对H100 GPU进行了优化。该项目提供Python接口,可集成到现有模型中,有助于加速大规模深度学习模型的训练过程。

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介绍相关项目
NATTEN - 高效实现多维滑动窗口自注意力的开源库
GithubNATTENNeighborhood Attention开源项目深度学习自注意力机制计算机视觉
NATTEN是一个开源库，专门用于快速实现Neighborhood Attention。该项目支持1D、2D和3D问题空间，提供naive、GEMM以及新型Fused Neighborhood Attention (FNA)等多种后端实现。FNA引入反向传播支持，显著提高了模型训练效率。NATTEN兼容PyTorch 2.0及更高版本，同时支持CPU和CUDA后端，并实现了因果掩码、可变参数和相对位置偏置等功能。
FocalNet - 突破注意力机制的新型视觉模型架构
FocalNetsGithub卷积神经网络图像分类开源项目目标检测语义分割
FocalNet是一种创新的视觉模型架构,无需使用注意力机制。其核心的焦点调制技术在多项视觉任务中超越了现有的自注意力方法。该模型在ImageNet分类和COCO检测等基准测试中表现优异,同时保持了高效简洁的实现。FocalNet具有平移不变性、强输入依赖性等特点,为计算机视觉领域提供了一种全新的建模思路。
stable-fast - 优化HuggingFace Diffusers推理性能的轻量级框架
CUDADiffusersGithubPyTorchStable FastTorchScript开源项目
stable-fast是一个优化HuggingFace Diffusers推理性能的轻量级框架，支持NVIDIA GPU。相比TensorRT和AITemplate需要几十分钟的编译时间，stable-fast仅需几秒钟即可完成模型编译。主要特色包括动态形状、低精度计算和多种算子融合。它还兼容ControlNet和LoRA，并支持最新的StableVideoDiffusionPipeline，是加速PyTorch推理的有效工具。
keras-attention - Keras 兼容的注意力层，支持 Luong 和 Bahdanau 评分函数
Attention LayerBahdanauGithubKerasLuongTensorflow开源项目
Keras Attention Layer 支持 Luong 和 Bahdanau 的评分函数，与 Tensorflow 2.8 至 2.14 兼容。该层易于安装和使用，可根据需求调整参数，广泛应用于提高深度学习模型精度。提供丰富的实例和详细文档，包括在 LSTM 网络中的注意力机制实现，以及 IMDB 数据集和加数任务的实验数据。
MInference - 动态稀疏注意力加速长上下文语言模型
GithubMInference动态稀疏注意力大语言模型开源项目性能优化长文本处理
MInference是一项新技术，通过利用长上下文语言模型注意力机制的动态稀疏性来加速预填充过程。该技术离线确定注意力头的稀疏模式，在线近似稀疏索引，并使用优化内核动态计算注意力。在A100 GPU上，MInference实现了预填充速度提升10倍，同时保持模型准确性。它支持LLaMA-3、GLM-4等多种长上下文模型，有效处理百万级别token的上下文。
ffcv-imagenet - 高效ImageNet训练框架提升模型性能
GithubImageNetPyTorchResNetffcv开源项目深度学习
ffcv-imagenet是一个高效的ImageNet训练框架，采用单文件PyTorch脚本实现。该项目能在标准方法1/10的时间内达到相同精度，支持多GPU并行和多模型同时训练。框架提供丰富的配置选项，结合FFCV数据加载和优化训练流程，使研究人员能更快迭代实验并获得高质量模型。项目还包含多种预设配置，适用于不同的训练需求和硬件环境。
keras_cv_attention_models - 深度学习模型和使用指南
GithubKeras_cv_attention_modelsPyTorchTensorFlow开源项目模型训练
该项目提供全面的深度学习模型和使用指南，支持Keras和PyTorch后端。涵盖基础操作、模型训练、推理优化等功能，并详细介绍识别、检测、分割和语言模型的使用。还支持ONNX导出和推理性能评估。
attention_sinks - 调整预训练的 LLM 以使用修改后的滑动窗口注意力形式
Githubattention_sinkstransformers开源项目流畅生成深度学习模型高效流处理
通过`attention_sinks`改进预训练语言模型，结合滑动窗口注意力，实现流畅文字生成。与传统`transformers`不同，保持显存恒定使用，确保高效性能。支持Llama、Mistral、Falcon、MPT、GPTNeoX等多种模型，适用于多步生成任务，如聊天机器人。详细benchmark测试结果显示，该技术在处理数百万个令牌后依然保持低困惑度和高流畅度，是多任务处理的理想选择。
GPTFast - Hugging Face Transformers模型推理加速工具
GPTFastGithubHugging Face开源项目推理加速量化静态键值缓存
GPTFast是一个为Hugging Face Transformers模型优化推理速度的开源Python库。它集成了多种加速技术,如静态键值缓存、int4量化和推测解码,可将模型推理速度提升7.6-9倍。GPTFast支持torch.compile、int8量化、GPTQ int4量化等优化方法,通过简单的API调用即可应用于各类Hugging Face模型。该项目持续更新,未来计划引入更多先进的加速技术。
AbSViT - 创新视觉注意力模型实现自适应分析合成
AbSViTGithub图像分类开源项目视觉注意力计算机视觉语义分割
AbSViT是一个创新视觉注意力模型，采用分析合成方法实现自适应的自上而下注意力机制。该模型在ImageNet分类和语义分割任务中表现优异，尤其在鲁棒性测试中展现出色性能。AbSViT能够适应单目标和多目标场景，并根据不同问题动态调整注意力。这一模型为计算机视觉领域开辟了新的研究方向，有望在多种视觉任务中发挥重要作用。
相关项目
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