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Sakana AI propose DiffusionBlocks : un cadre d'entraînement par blocs qui convertit les réseaux résiduels en modules de débruitage indépendants
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Sakana AI propose DiffusionBlocks : un cadre d'entraînement par blocs qui convertit les réseaux résiduels en modules de débruitage indépendants

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Des chercheurs de Sakana AI et de l'Université de Tokyo ont publié DiffusionBlocks, un cadre d'entraînement qui découpe les réseaux de neurones résiduels en blocs indépendants, chacun entraîné séparément comme un module de débruitage. La méthode, décrite dans un article disponible sur arXiv (2506.14202), divise un réseau de L couches en B blocs, ce qui réduit la consommation mémoire d'un facteur B. Concrètement, un réseau découpé en 8 blocs n'a besoin que d'un huitième de la mémoire habituellement requise. Chaque bloc reçoit une plage de niveaux de bruit propre, est conditionné via une normalisation adaptative (AdaLN), et apprend à reconstruire une cible propre à partir de sa version bruitée, sans jamais communiquer avec les autres blocs pendant l'entraînement.

Cette avancée s'attaque directement à l'un des goulots d'étranglement les plus contraignants de l'entraînement des grands modèles : la mémoire GPU. Avec la rétropropagation classique de bout en bout, stocker toutes les activations intermédiaires représente un coût qui croît linéairement avec la profondeur du réseau. L'optimiseur Adam aggrave le problème en multipliant par quatre la taille des paramètres (gradients, momentum, variance). Les techniques existantes comme le gradient checkpointing ne réduisent que les activations, pas les états de l'optimiseur. DiffusionBlocks, lui, réduit l'ensemble de l'empreinte mémoire proportionnellement au nombre de blocs, tout en maintenant des performances comparables à l'entraînement classique sur des architectures variées. Pour les équipes qui cherchent à entraîner des modèles toujours plus profonds avec des ressources matérielles limitées, c'est une alternative sérieuse.

L'intuition théorique au coeur de la méthode repose sur une connexion établie dans la littérature entre les réseaux résiduels et les équations différentielles ordinaires. Une pile de blocs résiduels peut être interprétée comme une discrétisation par la méthode d'Euler du processus inverse d'un modèle de diffusion, dans sa formulation à variance explosive (VE). Or, dans ces modèles, l'objectif de score matching peut être optimisé indépendamment à chaque niveau de bruit, ce qui justifie mathématiquement l'entraînement bloc par bloc. Les approches antérieures de ce type, comme l'algorithme Forward-Forward de Geoffrey Hinton ou l'entraînement glouton couche par couche, souffraient d'objectifs locaux ad hoc et restaient cantonnées à la classification. DiffusionBlocks comble ce vide théorique tout en s'appliquant aux architectures basées sur les transformeurs, qui dominent aujourd'hui la recherche en IA générative. Sakana AI, connue pour ses travaux à l'intersection de l'évolution artificielle et des réseaux de neurones, confirme avec cette publication son positionnement sur les fondations théoriques de l'apprentissage profond.

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Nous Research propose Lighthouse Attention : une attention hiérarchique par sélection qui accélère le pré-entraînement de 1,4 à 1,7× sur les longs contextes

Des chercheurs du laboratoire Nous Research ont publié le 12 mai 2026 une méthode baptisée Lighthouse Attention, conçue pour accélérer l'entraînement des grands modèles de langage sur de longues séquences de texte. Testée contre une base de référence cuDNN, elle atteint un gain de vitesse de 1,40 à 1,69 fois en temps réel d'horloge, tout en maintenant une perte d'entraînement finale équivalente ou inférieure. Le mécanisme repose sur un pipeline en quatre étapes : construction d'une pyramide multi-niveaux à partir des projections Q, K et V par pooling moyen, attribution de scores scalaires à chaque entrée via des normes ℓ₂ par tête d'attention, sélection des k entrées les plus pertinentes sur l'ensemble des niveaux de la pyramide, puis exécution du FlashAttention standard sur le sous-ensemble ainsi sélectionné. Toute la sélection s'opère en dehors du kernel d'attention, ce qui permet de réutiliser les implémentations optimisées existantes sans modification. L'enjeu central est économique et technique : l'attention standard scale quadratiquement en Θ(N²) avec la longueur de séquence N, ce qui rend l'entraînement sur de longs contextes extrêmement coûteux en calcul et en mémoire. FlashAttention avait résolu le problème mémoire via un découpage intelligent, mais le coût de calcul restait quadratique. Lighthouse s'attaque directement à ce calcul en réduisant le nombre de paires (Q, K) effectivement traitées, sans sacrifier la qualité du modèle produit. Contrairement aux méthodes d'attention sparse conçues pour l'inférence, Lighthouse s'évalue sur un critère plus exigeant : les poids issus de l'entraînement sparse doivent rester pleinement compatibles avec une inférence en attention dense classique. Ce critère est satisfait, ce qui en fait une méthode applicable directement au pré-entraînement de modèles de production. L'approche de Nous Research se distingue des travaux antérieurs comme NSA, HISA, DSA ou MoBA sur deux points structurels. D'abord, ces méthodes compressent asymétriquement : elles appliquent le pooling uniquement sur les clés et valeurs, laissant les requêtes à pleine résolution. Lighthouse applique le pooling de façon symétrique aux trois projections Q, K et V, produisant des triplets cohérents à chaque niveau de la pyramide. Ensuite, leurs logiques de sélection s'intègrent à l'intérieur même du kernel d'attention, ce qui empêche de réutiliser les kernels denses hautement optimisés pour les GPU modernes. Le top-K utilisé par Lighthouse est délibérément non différentiable, aucun estimateur straight-through, aucun Gumbel softmax, et les gradients ne traversent que les entrées Q, K, V sélectionnées, pas les indices de sélection. Un mécanisme de top-K stratifié par chunks évite en outre l'effondrement de l'attention sur un intervalle étroit, garantissant une couverture équilibrée sur toute la séquence. À mesure que la course aux contextes longs s'intensifie dans l'industrie, des méthodes comme Lighthouse pourraient devenir un composant standard du pré-entraînement.

💬 1,4× à 1,7× sur le pré-entraînement long contexte, c'est le genre de gain qu'on attendait depuis que l'attention quadratique commence vraiment à faire mal au budget. Ce que j'aime, c'est que tu entraînes sparse et tu sers en attention dense classique sans rien modifier à l'archi, donc c'est utilisable directement en prod. Nous Research n'est pas DeepMind, et pourtant ce papier est propre.

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Sakana AI et NVIDIA présentent TwELL : accélération de 20,5 % en inférence et 21,9 % en entraînement pour les LLMs
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Sakana AI et NVIDIA présentent TwELL : accélération de 20,5 % en inférence et 21,9 % en entraînement pour les LLMs

Des chercheurs de Sakana AI et NVIDIA ont publié en mai 2026 un article accepté à ICML 2026 (arXiv:2603.23198) présentant TwELL, un nouveau format de calcul creux accompagné de noyaux CUDA dédiés, permettant d'accélérer les grands modèles de langage de 20,5 % à l'inférence et de 21,9 % à l'entraînement. Le travail cible les couches feedforward des transformeurs, qui concentrent plus des deux tiers des paramètres d'un modèle et consomment plus de 80 % des opérations flottantes totales. Le constat de départ est frappant : pour n'importe quel token traité, plus de 99 % des neurones cachés dans ces couches produisent une valeur nulle après la fonction d'activation. Cette sparsité dite "d'activation" existe donc à grande échelle, mais n'avait jusqu'ici jamais pu être exploitée efficacement sur GPU. L'impact potentiel est considérable pour l'ensemble de l'industrie du calcul IA. Les GPU NVIDIA sont architecturés pour des multiplications matricielles denses via les Tensor Cores, qui exigent de larges blocs de données contiguës. Les formats creux classiques comme ELLPACK nécessitaient un passage kernel supplémentaire pour convertir les activations du format dense au format creux, une surcharge qui annulait tout gain. Les travaux précédents de sparsité dans les LLM, notamment TurboSparse, ProSparse et Q-Sparse, ne traitaient que les opérations GEMV à un seul token, un cas marginal en production. TwELL résout le problème réellement difficile : les opérations GEMM batchées avec des milliers de tokens simultanés, qui correspondent à la fois à l'inférence à haut débit et à l'entraînement. Un gain de 20 % sur ces régimes se traduit directement par des économies massives en coût de calcul et en consommation électrique pour quiconque opère des modèles à l'échelle. L'innovation technique centrale de TwELL réside dans un découpage des colonnes en tuiles horizontales correspondant exactement à la taille de tuile T_n du kernel de multiplication matricielle. Les valeurs non nulles sont compactées localement dans chaque tuile, et cette construction s'effectue dans l'épilogue du kernel de projection existant, sans kernel supplémentaire, sans lecture mémoire additionnelle ni synchronisation entre blocs. À l'inférence, un seul kernel fusionné lit les activations au format TwELL et effectue les projections montante et descendante conjointement, évitant d'écrire l'état caché intermédiaire en mémoire globale et réduisant ainsi drastiquement le trafic DRAM. Pour l'entraînement, un format hybride route dynamiquement chaque ligne vers une matrice ELL compacte ou vers un bloc dense de secours selon le taux de sparsité local. Ce travail ouvre la voie à des optimisations architecturales profondes sans modifier les poids ni les architectures existantes, une direction que d'autres laboratoires devraient rapidement explorer.

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Un nouveau framework permet aux agents IA de réécrire leurs propres compétences sans réentraîner le modèle de base
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Un nouveau framework permet aux agents IA de réécrire leurs propres compétences sans réentraîner le modèle de base

Des chercheurs de plusieurs universités ont publié Memento-Skills, un nouveau cadre technique qui permet à des agents IA d'améliorer leurs propres compétences de manière autonome, sans modifier ni réentraîner le modèle de langage sous-jacent. Contrairement aux approches classiques qui figent les capacités d'un agent après son déploiement, Memento-Skills fonctionne comme une mémoire externe évolutive : le système stocke des compétences sous forme de fichiers markdown structurés, chacun composé de trois éléments, une spécification déclarative, des instructions pour guider le raisonnement du modèle, et du code exécutable. Lorsqu'il rencontre une nouvelle tâche, l'agent interroge un routeur spécialisé pour récupérer la compétence la plus pertinente sur le plan comportemental, l'exécute, puis met à jour sa base de connaissances en fonction du résultat obtenu. Ce mécanisme, baptisé "Read-Write Reflective Learning", traite chaque exécution comme une itération active de politique plutôt qu'un simple journal de bord passif. L'enjeu est considérable pour les équipes qui déploient des agents en production. Aujourd'hui, adapter un agent à son environnement implique soit de fine-tuner les poids du modèle, une opération coûteuse en données et en temps, soit de concevoir manuellement de nouvelles compétences, ce qui exige un effort opérationnel permanent. Memento-Skills contourne ces deux obstacles. Le système corrige également un défaut majeur des architectures RAG classiques : la récupération par similarité sémantique. Un agent standard pourrait retrouver un script de "réinitialisation de mot de passe" pour résoudre une requête de "traitement de remboursement", simplement parce que les deux documents partagent du vocabulaire d'entreprise. Le routeur de Memento-Skills sélectionne au contraire la compétence la plus utile sur le plan comportemental, indépendamment de la proximité lexicale. Ce travail s'inscrit dans une réflexion plus large sur les limites des grands modèles de langage une fois déployés : leurs paramètres sont figés, et ils ne peuvent pas intégrer de nouvelles connaissances sans réentraînement. Plusieurs approches tentent d'y remédier, mémoire contextuelle, fine-tuning continu, bibliothèques de compétences manuelles, mais aucune ne combinait jusqu'ici apprentissage autonome, récupération comportementale et mise à jour réflexive en un seul système cohérent. Jun Wang, co-auteur du papier, positionne Memento-Skills comme un complément aux outils existants comme OpenClaw ou Claude Code. Si les résultats se confirment à plus grande échelle, ce type de cadre pourrait redéfinir la manière dont les agents IA évoluent en environnement réel, en déplaçant la charge d'adaptation des ingénieurs vers le système lui-même.

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Sakana AI présente KAME : une architecture vocale en tandem qui intègre les connaissances d'un LLM en temps réel
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Sakana AI présente KAME : une architecture vocale en tandem qui intègre les connaissances d'un LLM en temps réel

Le laboratoire d'intelligence artificielle tokyoïte Sakana AI a présenté KAME (Knowledge-Access Model Extension), une architecture hybride de traitement vocal conçue pour éliminer le compromis historique entre vitesse et qualité de réponse dans les assistants vocaux. KAME fonctionne comme un système en tandem : un module vocal de première ligne, basé sur l'architecture Moshi de KyutAI, commence à générer une réponse audio en moins de 80 millisecondes, pendant qu'un grand modèle de langage (LLM) tourne en parallèle en arrière-plan. L'innovation centrale est l'ajout d'un quatrième flux de données dit « oracle » dans l'architecture de Moshi, originellement à trois flux. Ce flux reçoit en temps réel les réponses candidates produites par le LLM à partir d'une transcription partielle de la parole de l'utilisateur, et permet au module vocal de corriger sa réponse en cours de génération, comme un humain qui se reprend à mi-phrase. Ce système résout un problème structurel qui freinait le déploiement des assistants vocaux conversationnels. Les modèles directs de type speech-to-speech, rapides à répondre, peinent à intégrer des connaissances factuelles profondes car ils consacrent une grande partie de leur capacité à modéliser les traits paralinguistiques comme le ton ou l'émotion. À l'inverse, les systèmes en cascade, qui font transiter la parole par un LLM via reconnaissance puis synthèse vocale, accusent une latence médiane de 2,1 secondes, suffisante pour rendre la conversation perceptiblement artificielle. KAME offre les deux à la fois : réactivité quasi instantanée et richesse sémantique d'un modèle de langage frontier, ce qui ouvre la voie à des assistants vocaux réellement utilisables dans des contextes professionnels, médicaux ou grand public exigeants. Sakana AI a dû résoudre un défi d'entraînement inédit : aucun jeu de données naturel ne contient de signaux oracle. L'équipe a développé une technique appelée Simulated Oracle Augmentation, utilisant un LLM simulateur pour générer des séquences synthétiques d'oracles à six niveaux de complétude de transcript (de 0 à 5), reproduisant ce qu'un LLM produirait en temps réel. Sakana AI, fondé en 2023 à Tokyo par des anciens de Google DeepMind dont David Ha et Llion Jones, s'est construit une réputation sur les architectures évolutives inspirées de la biologie. KAME s'inscrit dans une course mondiale à la voix naturelle, face à des acteurs comme OpenAI (Advanced Voice Mode) et Google (Project Astra), avec la particularité d'une approche entièrement modulaire permettant de brancher n'importe quel LLM en back-end.

UEL'architecture KAME s'appuie sur Moshi, le modèle vocal conçu par le laboratoire français KyutAI, plaçant la recherche française au cœur d'une innovation mondiale en IA vocale.

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