File size: 9,042 Bytes
5fbfb55
 
2b839f9
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5fbfb55
f766c09
 
 
2b839f9
 
b2e676c
2b839f9
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
---
license: apache-2.0
datasets:
- krplt/ru-fictext-nsfw
- MarkProMaster229/taiga_proza_small
language:
- ru
pipeline_tag: text-generation
tags:
  - russian
  - pretrained
  - language-model
  - mamba
  - attention
  - gqa
  - hybrid
  - causal-lm
  - text-generation
  - from-scratch
  - small-language-model
  - research
---

![for](https://cdn-uploads.huggingface.co/production/uploads/6857f0290a176547a7b8c42c/h3Bx0Doiaa-prI8Vbulee.png)

# Big-CoMAttn

Небольшая-предтрен языковая модель на русском языке, обученная с нуля на экспериментальной - гибридной архитектуре Mamba + Attention.


## Архитектура

Гибридная архитектура,Mamba (State Space Model)aceGrouped Query Attention (GQA)tion (GQA)**. Общая схема:

```
┌────────────────────────────────────────────────────┐
│ Layer 1: MambaBlock                                │
│   LayerNorm → Mamba                                │
├────────────────────────────────────────────────────┤
│ Layer 2: TransformerBlockBig                       │
│   LayerNorm → GQA Attention                        │
│   LayerNorm → MLP (6×)                             │
├────────────────────────────────────────────────────┤
│ Layer 3: MambaBlock                                │
│   LayerNorm → Mamba                                │
├────────────────────────────────────────────────────┤
│ Layer 4: MambaBlock                                │
│   LayerNorm → Mamba                                │
├────────────────────────────────────────────────────┤
│ Layer 5: AttnMambaBlock                            │
│   LayerNorm → GQA Attention                        │
│   LayerNorm → Mamba                                │
├────────────────────────────────────────────────────┤
│ Layer 6: MambaBlock                                │
│   LayerNorm → Mamba                                │
├────────────────────────────────────────────────────┤
│ Layer 7: MambaBlock                                │
│   LayerNorm → Mamba                                │
├────────────────────────────────────────────────────┤
│ Layer 8: FinalBlock                                │
│   LayerNorm → GQA Attention                        │
│   LayerNorm → MLP (2×)                             │
└────────────────────────────────────────────────────┘
```
lm_head.weight толстенький пирожок 31% от всей модели что было ошибкой, в последствии стоит использовать свой токенизатор.
tying - многократно ухудшал результаты было принято решение отказаться.

### Mamba

Все Mamba-слои используют одинаковые параметры:

Mamba(
    d_model=512,
    d_state=16,
    d_conv=4,
    expand=2,
)
Grouped Query Attention (GQA)

Все attention-слои используют GQA с отвязанным head_dim:

GQAAttention(
    d_model=512,
    n_heads_q=16,
    n_heads_kv=4,      # GQA ratio = 4:1
    head_dim=64,       # отвязано от d_model // n_heads_q
    dropout=0.1,
)

Используется F.scaled_dot_product_attention с broadcasting для GQA (без repeat_interleave — без копий K/V).

MLP

· Слой 2: Linear(512 → 3072) → GELU → Linear(3072 → 512) — 6×
· Слой 8: Linear(512 → 1024) → GELU → Linear(1024 → 512) — 2×

Узкий MLP в финальном слое выбран намеренно(эмпирически): на выходе модели нужна только нелинейность.

Инициализация

GPT-стиль инициализации (N(0, 0.02)) - Attention.
### Пример использования
```python
import os
os.environ["TOKENIZERS_PARALLELISM"] = "false"

import torch
import torch.nn.functional as F
from huggingface_hub import snapshot_download
from safetensors.torch import load_file
from transformers import AutoTokenizer

from mambaMain import build_model


REPO_ID = "algorithms-learning/Big-CoMAttn"
CACHE_DIR = "./hf_cache"
DEVICE = "cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu"

TEMPERATURE = 0.3
TOP_K = 50
TOP_P = 0.95
REPETITION_PENALTY = 1.2
MAX_NEW_TOKENS = 150



def download_model(repo_id=REPO_ID, cache_dir=CACHE_DIR):
    path = snapshot_download(
        repo_id=repo_id,
        cache_dir=cache_dir,
        allow_patterns=[
            "*.safetensors",
            "*.json",
            "*.model",
            "README.md",
        ],
    )
    return path


def load_model_and_tokenizer(model_dir):
    tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_dir)
    tokenizer.pad_token = tokenizer.eos_token
    print(f"Tokenizer loaded. Vocab: {len(tokenizer)}")

    model = build_model(len(tokenizer), config={
        "d_model": 512,
        "max_len": 1024,
        "n_heads_q": 16,
        "n_heads_kv": 4,
        "head_dim": 64,
        "dropout": 0.1,
    }).to(DEVICE)

    state_dict = load_file(
        os.path.join(model_dir, "model.safetensors"),
        device=DEVICE,
    )
    model.load_state_dict(state_dict)
    model.eval()

    n_params = sum(p.numel() for p in model.parameters())
    print(f"Model loaded. Params: {n_params/1e6:.2f}M")
    return model, tokenizer


def generate(model, tokenizer, prompt,
             max_new_tokens=MAX_NEW_TOKENS,
             temperature=TEMPERATURE,
             top_k=TOP_K, top_p=TOP_P,
             rep_penalty=REPETITION_PENALTY):
    """Sampling: temperature + top-k + top-p + repetition penalty."""
    ids = tokenizer.encode(prompt, return_tensors="pt").to(DEVICE)

    with torch.no_grad():
        for _ in range(max_new_tokens):
            input_ids = ids[:, -1024:]
            logits = model(input_ids)[:, -1, :].float()

            if rep_penalty != 1.0:
                for token_id in set(ids[0, -50:].tolist()):
                    if logits[0, token_id] > 0:
                        logits[0, token_id] /= rep_penalty
                    else:
                        logits[0, token_id] *= rep_penalty


            logits = logits / temperature

            if top_k > 0:
                top_k_vals, _ = torch.topk(logits, top_k)
                min_val = top_k_vals[0, -1]
                logits[logits < min_val] = float("-inf")

            if top_p < 1.0:
                sorted_logits, sorted_idx = torch.sort(logits, descending=True)
                probs = F.softmax(sorted_logits, dim=-1)
                cum_probs = torch.cumsum(probs, dim=-1)
                sorted_mask = cum_probs > top_p
                sorted_mask[..., 1:] = sorted_mask[..., :-1].clone()
                sorted_mask[..., 0] = False
                indices_to_remove = sorted_mask.scatter(1, sorted_idx, sorted_mask)
                logits[indices_to_remove] = float("-inf")

            probs = F.softmax(logits, dim=-1)
            next_token = torch.multinomial(probs, num_samples=1)
            ids = torch.cat([ids, next_token], dim=1)

            if next_token.item() == tokenizer.eos_token_id:
                break

    return tokenizer.decode(ids[0], skip_special_tokens=True)

def main():
    model_dir = download_model()
    print(f"Model dir: {model_dir}\n")

    model, tokenizer = load_model_and_tokenizer(model_dir)
    print()

    prompts = [
        "В твоей модели мира число звёзд бесконечно",
        "Привет, как дела? Я хотел тебе сказать",
        "Он посмотрел на неё и понял, что",
        "Вчера в Москве произошло странное событие",
    ]

    for i, p in enumerate(prompts, 1):
        print("=" * 60)
        print(f"[{i}] PROMPT: {p}")
        print("-" * 60)
        result = generate(model, tokenizer, p)
        print(result)
        print()

if __name__ == "__main__":
    main()

```