【Transformer 与注意力机制】59|推理退化:为什么大模型会输出乱码、死循环和无意义文本
大模型推理时偶尔会突然陷入死循环、输出乱码或连续无意义数字,这不是随机 bug,而是注意力机制、Causal Mask、解码策略和数值精度在自回归生成中共同作用的结果。本文从 QKV 计算坍塌出发,解释 Attention Sink、Softmax 马太效应、Causal Mask 的退路切断、FP16 溢出路径和 KV Cache 污染,并给出从架构到运行时的多层防线。
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大模型推理时偶尔会突然陷入死循环、输出乱码或连续无意义数字,这不是随机 bug,而是注意力机制、Causal Mask、解码策略和数值精度在自回归生成中共同作用的结果。本文从 QKV 计算坍塌出发,解释 Attention Sink、Softmax 马太效应、Causal Mask 的退路切断、FP16 溢出路径和 KV Cache 污染,并给出从架构到运行时的多层防线。
从 MoE 激活比、CSA/HCA 混合注意力、mHC、Muon,到磁盘级 KV cache、FP4 QAT 和专家蒸馏,系统拆解 DeepSeek-V4 为什么能把 1M 上下文和强 Agent 能力做得又强又便宜。
自回归推理和训练不是同一种程序。本文解释 KV Cache 为什么成立:历史 token 的 Key/Value 一旦算出,在后续 decode 中不会改变;缓存它们可以避免反复重算前缀。文章同时讲清 prefill 与 decode 的差异、cache 显存公式、长上下文为什么受限,以及 PagedAttention、MQA/GQA、cache 量化等方向各自在解决什么。
自回归语言模型的核心约束是:预测 t 时刻只能用 t 之前的信息。Causal Mask 用一个上三角的 -∞ 矩阵让 softmax 之后未来位置的权重恒为零,使得模型在训练时能并行计算所有时间步、推理时严格自回归。本文从 teacher forcing 到 attention sink,把 causal mask 在训练、推理、长上下文中的所有面相讲清楚。
从 Prefill/Decode 两阶段、KV Cache、Continuous Batching 到 PD 分离,系统讲清楚大模型推理的工程基础。