V-CoLA:面向线性注意力的视觉 Token 压缩

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

V-CoLA 提出一种面向线性注意力混合架构的免训练视觉 token 压缩框架,通过独特性感知的重要性准则与自适应 token 合并策略,在仅保留 50% 视觉 token 时达到 99.5% 原始性能,并实现 1.86x 至 6.15x 的预填充加速。

视觉-语言模型(VLMs)展现出了令人瞩目的能力,但由于视觉 token 在输入序列中占据主导地位,其计算开销十分庞大。这使得视觉 token 压缩成为减轻计算负担的关键研究方向。然而,随着引入线性注意力(如 Qwen3.5)的混合架构的出现,此前针对 softmax 注意力设计的方法难以有效泛化。我们的分析表明,基于注意力的方法和基于相似度的方法均出现了明显的性能下降,这凸显了开发针对该场景的专用压缩方法的迫切需求。为此,我们提出了 V-CoLA,一种专为线性注意力设计的高效免训练 token 压缩框架。V-CoLA 引入了一种新颖的独特性感知重要性准则,用于识别关键视觉 token,并结合自适应 token 合并策略完成压缩。所有组件均在实现层面进行了优化,以兼容线性注意力的分块并行机制,确保了良好的实用价值。在多个基准上的大量实验充分证明了 V-CoLA 的优越性:仅保留 50.0% 视觉 token 即可达到原始性能的 99.5%,保留低至 12.5% 视觉 token 时仍能达到 88.0% 以上的性能,同时实现 1.86 倍至 6.15 倍的预填充加速。
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摘要

视觉-语言模型(VLMs)展现出了令人瞩目的能力,但由于视觉 Token 在输入序列中占主导地位,带来了大量的计算开销。这使得视觉 Token 压缩成为减轻模型负担的关键研究方向。然而,随着线性注意力混合架构(例如 Qwen3.5)的兴起,先前为 softmax 注意力设计的压缩方法难以有效泛化。我们的分析表明,基于注意力和基于相似性的方法都出现了明显的性能下降,凸显了针对这一场景定制压缩方法的迫切需求。为此,我们提出了 V-CoLA——一个专为线性注意力设计的高效免训练 Token 压缩框架。V-CoLA 引入了一种新颖的唯一性感知重要性准则来识别关键视觉 Token,并结合自适应 Token 合并策略来执行压缩。所有组件均在实现层面进行了优化,以保持与线性注意力分块并行计算的兼容性,确保了较强的实用价值。在多个基准上的大量实验验证了 V-CoLA 的优越性:仅保留 50.0% 的视觉 Token 即可达到原始性能的 99.5%,在仅保留 12.5% 的情况下仍能保持超过 88.0% 的性能,同时实现了 1.86 倍至 6.15 倍的预填充加速。

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