论文

BitTP:基于 BitLLM 的边缘设备轻量级轨迹预测模型

BitTP: The Lightweight Trajectory Prediction Model with BitLLM for Edge-Devices

摘要

轨迹预测是自主系统的一项基础任务,需要对多智能体交互与意图进行复杂推理。大语言模型(LLM)近来被用于该任务,因为它们能提供强大的上下文推理能力和可解释的、基于语言的轨迹表示。然而,这类基于 LLM 的预测器对内存与算力的消耗极大,难以部署在资源受限的边缘设备上,例如自主机器人上的机载计算机。为弥合这一差距,我们提出 BitTP,将基于 LLM 的轨迹预测器转换为轻量级的 bitlinear 架构。我们证明仅对权重进行 1.58 比特量化(BitTP-Weight)是最优的。关键在于,激活值必须保持全精度,因为对激活值量化会导致时空推理的严重退化与不稳定。实验表明,BitTP-Weight 不仅保持而且提升了相对全精度(BF16)LLM 基线的预测质量,平均将 ADE 降低 14.29%、FDE 降低 20.97%,同时与其他量化方法相比还降低了内存占用与推理延迟。这些结果表明,精心设计的量化可以充当有效的正则化手段,使复杂的基于 LLM 的推理得以在边缘设备上实际部署。代码已发布于:https://github.com/MintCat98/BitTP。

BitTP:基于 BitLLM 的边缘设备轻量级轨迹预测模型:论文配图
图 1:BitTP 框架概述。 (a)利用全精度(bf16,fp16,fp32)序列到序列架构的基线轨迹预测模型[2]。 (b) 我们提出的 BitTP,它用 BitLinear 模块替换标准 nn.Linear 层,以选择性地将模型权重量化为 1.58 位 [-1,0,1]。