Qu'est-ce que le routage expert et quels sont les méthodes d'équilibrage de charge entre experts?

Le routage expert est une méthode dans l'architecture des modèles d'apprentissage automatique, en particulier dans les grands modèles de langage (LLM), où le modèle se compose de plusieurs "experts" spécialisés (sous-réseaux ou modules). Lors de l'inférence ou de l'entraînement, les données d'entrée sont dirigées uniquement vers certains experts sélectionnés par un mécanisme de routage, ce qui permet d'utiliser efficacement les ressources informatiques et de faire évoluer le modèle.

Les principales méthodes pour équilibrer la charge entre experts :

1. Routing Top-k — pour chaque entrée, les k meilleurs experts sont sélectionnés selon un critère (par exemple, probabilité ou poids), et la requête est envoyée uniquement à eux.

2. Perte d'équilibrage de charge — un régularisateur supplémentaire qui encourage une répartition uniforme de la charge entre les experts pour éviter la surcharge de certains d'entre eux.

3. Routing doux — répartition de l'entrée entre experts avec des poids, plutôt qu'une sélection rigide, ce qui permet une utilisation plus flexible des experts.

4. Contraintes de capacité — limitation du nombre maximal de requêtes qu'un expert peut traiter pour éviter la surcharge.

5. Routing aléatoire — sélection aléatoire d'experts avec une certaine probabilité pour équilibrer la charge.

Exemple : dans le modèle Mixture of Experts (MoE), le routeur reçoit l'entrée et calcule les probabilités pour chaque expert, puis sélectionne les top-k experts pour traiter, en ajoutant une perte pour équilibrer la charge, afin que tous les experts soient utilisés de manière à peu près uniforme.