ECHO:超越辅助式多Token预测的高效因果自递归

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

ECHO通过自递归(Self-Recursion)和动态深度采样(Dynamic Depth Sampling)将多步预测直接集成到骨干网络中,从而提升预训练效率,并使模型无需辅助MTP模块即可充当自身的推理草稿模型。

现有的多Token预测(MTP)方法在设计上是辅助性的:多步预测损失主要训练的是挂在骨干网络之后的附加模块,每增加一步预测就需要额外增加一个模块和一次前向计算。我们提出了高效因果自递归(Efficient Causal Self-Recursion,ECHO),同时消除了这两项开销。骨干网络自身的最后一层负责预测所有未来步,因此监督信号直接作用于生成下一个Token的参数上;而动态深度采样(Dynamic Depth Sampling,DDS)通过以随深度递减的概率对训练深度进行采样,使得更深的预测步在训练中仍然可负担。由此,未来步预测从附加任务变成了自回归目标本身的一部分,收益也体现在训练与推理两端。在预训练中,增加的预测深度在辅助式模块趋于饱和的地方转化为下游准确率的提升,尤其是在推理和代码任务上,而其训练开销仅为对所有深度进行训练的MTP开销的一半。在推理阶段,预训练模型可以充当自身的草稿模型:它能在超出训练深度的步数上生成草稿,并在开放式、高熵的生成场景中保持草稿与目标之间的一致性——而后处理式草稿模型往往会在此时失去这种一致性。这一优势在Token预算翻倍、重复预训练以及监督微调后依然成立。
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来源:https://huggingface.co/papers/2610.24766

摘要

ECHO 通过自递归和动态深度采样将多步长预测融入骨干网络,在不引入辅助模块的情况下提升了预训练效率和推理草稿速度。

现有的多 Token 预测(MTP)方法本质上是辅助式的:多步长损失主要训练附加在骨干网络上的模块,每增加一个步长就需要额外的模块和一次前向计算。我们提出了高效因果自递归(ECHO),同时消除了这两项开销。骨干网络自身的最终层负责预测所有步长,使得监督信号直接作用于生成下一个 Token 的参数;动态深度采样(DDS)则以沿深度方向递减的概率采样训练深度,使得更深步长的训练成本可控。由此,未来预测成为自回归目标的内生组成部分,而非外挂任务,从而在预训练和推理两端都带来了收益。在预训练中,增加的深度转化为下游任务精度的提升——尤其在辅助模块已趋于饱和的推理和代码任务上,其训练开销仅为训练所有深度的 MTP 的一半。在推理阶段,预训练模型本身就是草稿生成器:它可以外推至训练时未曾覆盖的深度进行草稿预测,并在开放式、高熵的生成场景中保持草稿-目标对齐——而后置式草稿模型在此类场景中往往失去对齐。这一优势在 Token 预算翻倍、预训练重复运行以及有监督微调后依然成立。

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