The Structural Scalpel: Automated Contiguous Layer Pruning for Large Language Models

📅 2026/7/6 15:00:12
The Structural Scalpel: Automated Contiguous Layer Pruning for Large Language Models
文章核心总结与翻译一、主要内容该研究针对大型语言模型(LLMs)部署在资源受限边缘设备时面临的模型规模大、计算成本高的问题,提出了一种新型连续层剪枝框架(CLP)。层剪枝通过直接移除冗余层降低计算开销,但现有方法多孤立评估单个层的重要性,忽略层间依赖关系,易破坏信息流动并导致性能下降。CLP框架包含两大核心组件:1)可微分凹门控算法,通过基于梯度的优化自动识别最优连续层剪枝片段,以原始模型与剪枝模型输出的KL散度为优化目标;2)截断端点微调策略,仅对剪枝片段相邻的两层进行全参数微调,高效修复剪枝造成的结构断裂。实验覆盖LLaMA2、LLaMA3、Qwen等多个架构(7B-70B参数规模),在20%-30%剪枝率下,CLP的性能保留率显著优于13种主流剪枝方法。例如,LLaMA3-70B在20%剪枝率下性能保留率达95.34%,超出基线4.29%-30.52%。此外,CLP可与量化技术无缝结合,在仅轻微损失性能的前提下实现极致压缩,为边缘设备部署LLMs提供了实用技术路径。二、创新点提出可微分凹门控算法:通过构建连续可微分的软掩码,基于梯度下降自动定位对模型性能影响最小的连续层,避免传统方法孤立评估单个层的局限性。设计截断端点微调策略:不同于LoRA等参数高效微调方法,仅针对剪枝片段相邻的关键层进行全参数微调,以极低计算成本修复信息流动断裂,兼顾性能恢复效果与效率。强通用性与兼容性:在多种模型架构、参数规模及基准数据集上均表现优异,且可与GPTQ等量化技术协同使用,实现两阶段深度压缩。