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MT096

Mezcla de expertos

También: MoE, activación dispersa

En inglés: Mixture of experts

Capa formada por muchas subredes («expertos») y un enrutador que, para cada token, elige unas pocas: el modelo tiene muchos parámetros, pero usa una fracción por token.

En un transformer común, todos los parámetros trabajan con cada token. En una mezcla de expertos, el bloque bloque feedforward se reemplaza por n bloques paralelos (los expertos) y una pequeña red de compuerta, el enrutador, que puntúa a los expertos para cada token y elige los k mejores. La salida es la suma de esos pocos expertos, ponderada por el enrutador (Jiang et al., 2024, sec. 2.1):

y = Σᵢ G(x)ᵢ · Eᵢ(x), G(x) = softmax(TopK(x · W_g))

Los expertos no elegidos no se calculan: es activación dispersa.

Por qué. Desacopla el tamaño del modelo del costo de usarlo. Shazeer et al. (2017) insertaron entre capas recurrentes una capa con miles de expertos y hasta 137.000 millones de parámetros, multiplicando la capacidad con pérdidas mínimas de eficiencia. En Mixtral 8x7B (Mezcla de expertos (Mixtral)), cada capa tiene 8 expertos y el enrutador elige 2 por token: 47.000 millones de parámetros en total, 13.000 millones activos (Jiang et al., 2024). La idea es mucho más vieja que los transformers (Jacobs et al., 1991) y hoy aparece en modelos abiertos de gran escala, como DeepSeek-V3: 671.000 millones de parámetros, 37.000 millones activos por token (DeepSeek-AI, 2024).

Costos. Todos los expertos deben estar en memoria aunque cada token use pocos, y hay que evitar que el enrutador mande todo a los mismos expertos.

Un nombre engañoso. «Experto» sugiere especialistas en temas: uno de biología, otro de filosofía. Los autores de Mixtral lo pusieron a prueba y no hallaron un reparto por temas: los expertos elegidos para artículos de ArXiv, de biología y de filosofía se distribuían de manera muy parecida. Lo que sí encontraron fue regularidad sintáctica: en código Python, la palabra self o los tokens de sangría tienden a ir siempre al mismo experto (Jiang et al., 2024, sec. 5). Es un buen recordatorio para quien piense en la modularidad de la mente al estilo de Fodor: que una arquitectura tenga módulos no implica que estos se repartan el trabajo como lo haría un organigrama humano.

Fuentes

  • Alammar, J., & Grootendorst, M. (2024). Hands-on large language models: Language understanding and generation. O’Reilly Media. §
  • DeepSeek-AI. (2024). DeepSeek-V3 technical report (arXiv:2412.19437). arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.19437 §
  • Jacobs, R. A., Jordan, M. I., Nowlan, S. J., & Hinton, G. E. (1991). Adaptive mixtures of local experts. Neural Computation, 3(1), 79–87. https://doi.org/10.1162/neco.1991.3.1.79 §
  • Jiang, A. Q., Sablayrolles, A., Roux, A., Mensch, A., Savary, B., Bamford, C., Chaplot, D. S., de Las Casas, D., Bou Hanna, E., Bressand, F., Lengyel, G., Bour, G., Lample, G., Renard Lavaud, L., Saulnier, L., Lachaux, M.-A., Stock, P., Subramanian, S., Yang, S., . . . El Sayed, W. (2024). Mixtral of experts (arXiv:2401.04088). arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2401.04088 §
  • Shazeer, N., Mirhoseini, A., Maziarz, K., Davis, A., Le, Q., Hinton, G., & Dean, J. (2017). Outrageously large neural networks: The sparsely-gated mixture-of-experts layer. In 5th International Conference on Learning Representations (ICLR 2017). https://openreview.net/forum?id=B1ckMDqlg §