给Transformer变个形,LLM竟能变得更聪明
编辑|Panda
2026 年 6 月,更聪大模型行业正经历一场前所未有的变个变「开源海啸」:英伟达发布了拥有 550B 参数的混合架构模型,谷歌推出了多模态新版 Gemma,更聪智谱则以最宽松的变个变协议全量开源了其旗舰模型。
几乎所有厂商都在讲述同一个故事:利用混合专家(MoE)结构容纳更多参数,更聪通过更稀疏的变个变激活机制降低推理成本,借助弹性的更聪网络宽度适配不同的部署场景。
简而言之,变个变整个行业正在全力探索「如何在相同的更聪算力预算下,塞入更多的变个变参数」。
然而,更聪来自 Mila、变个变康奈尔大学和蒙特利尔大学研究者的更聪一篇新论文,提出了一个截然相反的变个变思路:如果不增加任何参数,仅仅将模型中已有的更聪参数「挪个位置」,会发生什么?

论文标题:Tapered Language Models
论文地址:https://arxiv.org/abs/2606.23670
背景:被忽视的「一视同仁」
自 2017 年开创 Transformer 架构的论文《Attention Is All You Need》以来,绝大多数语言模型都共享同一种骨架。无论是经典 Transformer、门控注意力机制、循环记忆网络,还是具备「测试时记忆」能力的新架构,其共同特征是:将若干结构完全相同的「层」堆叠在一起,每一层分配的参数量完全一致。

这就像一家连锁餐厅,无论开在繁华闹市还是偏僻郊区,都配备完全相同数量的厨师和设备,完全无视客流量的差异。这种「一视同仁」的分配方式虽然省心且易于维护,但未必是最优解。
近年来,越来越多的研究从不同角度揭示了一个事实:模型的层并非同等重要。
- 「提前退出」实验表明,模型往往在到达最后一层之前,答案已基本定型;
- 「层剪枝」研究发现,移除部分深层网络后,模型性能几乎未受影响;
- 可解释性研究则证实,浅层网络主要负责捕捉语法等「基础信息」,而深层网络才处理语义等「高级信息」。
换言之,层与层之间的重要性天差地别,但参数分配却始终如一。
这正是论文提出的核心疑问:既然层的重要性已被证明是不均匀的,为什么层的「脑容量」还要被均匀分配?
把「脑容量」往前挪
研究团队首先进行了一项简单粗暴的验证实验:将一个 440M 参数的 Transformer 模型的层分为早、中、晚三组,在保持总参数量不变的前提下,让其中一组的「前馈网络」(FFN,模型中负责存储和处理信息的核心组件,可视为每一层的「工作记忆容量」)变宽,其余两组变窄。
结果非常明确:将容量集中到前段的「头重脚轻」式分配,使模型在验证集上的困惑度(Perplexity,衡量语言模型预测准确程度的指标,数值越低代表预测越准)从 16.28 降至 15.96;而反过来将容量集中到后段,困惑度反而飙升至 17.29。

在相同的参数总量下,仅因摆放位置不同,效果便产生了显著差距。在语言模型的评测体系中,这相当于巨大的性能提升。
这一发现将问题引向了更精细的方向:与其采用「一刀切」的三段式分组,能否用一条更平滑的曲线,让容量从前到后逐渐递减?
研究者将这种思路命名为「锥形语言模型」(Tapered Language Models, TLMs):选定模型中决定参数量的任一维度(如前馈网络宽度),使其沿深度方向单调递减,同时确保所有层的平均宽度仍等于原来的固定值。
这样,总参数量和计算量完全不变,只是分布形状从「长方形」变成了「楔形」。
团队尝试了三种递减曲线:线性递减、余弦递减、S 形(Sigmoid)递减。
这三种曲线的差异,类似于三种不同的「收摊」方式:

- 线性递减:像匀速关店,每一段时间关闭差不多数量的摊位;
- S 形递减:像突然集中宣布闭店,大部分摊位维持原样,只有中间一小段急速收缩;
- 余弦递减:介于两者之间,两头平缓过渡,中段逐渐收紧,既避免了「一刀切」导致两端灵活性损失,也避免了平均用力而错失该收缩的关键区域。
实验结果:免费的 1.84 个点
在 440M 参数的 Transformer 上,经过五种宽度比例和三种曲线的组合扫描后,余弦递减以全面优势胜出。
在最优配置下(前段宽度为基准的 1.5 倍,后段为基准的 0.5 倍),困惑度从均匀分布基线的 16.28 降至 14.44,整整改善了 1.84 个点,且全程未增加一个参数或一次额外的浮点运算。


更关键的是,这一结论并非特定架构的偶然运气。
研究团队将同一套配置(余弦递减、前后宽度比 1.5/0.5)原封不动地移植到另外三种结构迥异的架构上:带门控机制的注意力模型、具备「自我修改记忆」能力的 Hope-attention,以及拥有神经长期记忆模块的 Titans 架构,并在 760M 和 1.3B 参数两个更大规模上重新验证。

结果显示:四种架构、两种规模,所有八组对比中,经过「锥形化」改造的模型在常识推理基准上的平均准确率全部提升,在 LAMBADA 语言预测任务上的困惑度全部改善。
研究者还额外进行了长文本检索测试(Needle-in-a-Haystack),确认这种重新分配并未牺牲模型处理长上下文的能力。
为了解释这一现象背后的原因,团队测量了 GPT-2 系列模型中每一层「前馈网络」输出与已有信息流的相似程度,发现一个清晰规律:越往模型深处走,每一层新写入的内容,与已存在的信息越相似。也就是说,后段的层更多是在「重复强调」已有的判断,而非「创造」新的理解。

这恰好印证了为何将容量从后段挪到前段是合理的:前段的层真正需要这些额外的「脑容量」,而后段的层则用不上。
结语
这项研究本质上提出了一个朴素却被长期忽视的命题:模型的容量不该是均匀泼洒的资源,而应流向真正需要的地方。
在 2026 年整个行业都在比拼「谁的参数更多」「谁的架构更稀疏」的背景下,这篇论文提供了一个几乎零成本的替代方案:不需要更换架构,不需要增加参数,只需要改变分配的「形状」。
研究者也坦言,目前的最优配置是在 440M 参数模型上调优得出的,是否存在更适合不同规模、不同架构的「专属配方」,仍是开放性问题。
但更值得关注的是,论文指出这套思路并不局限于语言模型——视觉 Transformer、扩散模型、多模态模型几乎都继承了同一种「层层均分」的默认设定。如果容量分配的形状本身就是一个被长期忽视的设计维度,那么这把「藏在明处的免费杠杆」,或许才刚刚被人注意到。
团队简介
论文由 Mila(蒙特利尔学习算法研究所)的 Reza Bayat、康奈尔大学的 Ali Behrouz,以及 Mila 联合创始人、蒙特利尔大学教授 Aaron Courville共同完成。
Ali Behrouz目前是 Google Research 的研究员、康奈尔大学博士生。过去两年里,他参与设计了多个引发广泛关注的新架构,包括能够「在测试阶段学习记忆」的 Titans 架构,以及后续的 Atlas 和「嵌套学习」(Nested Learning)框架,长期专注于如何让模型更高效地利用和存储长期上下文信息。

Aaron Courville则是深度学习领域的资深学者,CIFAR AI Chair。他长期与 Yoshua Bengio 共同推动深度学习基础研究,在表征学习和生成模型方向拥有深厚积累。他也是生成对抗网络(GAN)的作者之一,并与 Ian Goodfellow 和 Bengio 合著了经典著作《Deep Learning》。









