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LangDiT:连续扩散语言模型的梯度与自条件组件

论文信息

字段 内容
论文链接 arXiv 2610.22330;v1 全文
原文标题 Designing Transformers for Continuous Diffusion Language Models
公司/机构 一作 Weijian Luo:Dots Studio, Xiaohongshu;共同一作 Yujian Chen:Polyadic Research Group / Peking University
首次公开日期 2026-10-15;2026-10-15T17:52:31Z
原文开源代码 本轮未找到可确认的原作者方法代码仓库或许可证;本地依据原文独立实现
Adapter langdit(目录键);adapter: null;非 reproduction CLI adapter,未接入 evolve
本地复现代码目录 src/auto_research/foundation_models/langdit.py;scripts/run_oct17_supplement_foundation.py
实现状态 component_only;L1 机制诊断;diagnostic_only: true、promotion_eligible: false
完整实验 成本过高,不复现(审查 DONE);not_reproduced_high_cost

原始论文总结

背景与主要改动

连续扩散语言模型要从带高斯噪声的 token 嵌入恢复离散分布。原文§3把架构改动分为三个位置:backbone 的 RMS/QK 归一与噪声条件容量;词表 likelihood shortcut 的显式码本梯度路由和有界校准;训练期 bootstrap self-conditioning 的置信度衰减。LangFlow 的表示、交叉熵和采样器保持不变;Plaid 适配只迁移兼容子集,不能把两套梯度规则混为一谈。

flowchart LR
  C[球面token码本与高斯扰动] --> Z[带噪连续状态]
  Z --> B[噪声条件双向Transformer]
  B --> H[未绑定词表head]
  Z --> L[显式码本detach的likelihood shortcut]
  L --> A[有界校准后相加]
  H --> A
  A --> P[token后验概率]
  P --> T[训练entropy加权bootstrap]
  P --> I[推理未加权后验均值]

原论文关键图

LangDiT:连续扩散语言模型的梯度与自条件组件 原论文 Figure 3

原论文 Figure 3(关键图):完整 denoising Transformer、likelihood shortcut,以及训练 entropy gate 与推理未加权 self-conditioning。图片来自原论文,版权归原作者所有;点击图片可查看来源。

核心公式

球面码本和噪声输入为:

\[ C_v=0.1\sqrt d\frac{E_v}{\|E_v\|_2},\quad \alpha_\gamma=\sqrt{\operatorname{sigmoid}(-\gamma)},\quad \sigma_\gamma=\sqrt{\operatorname{sigmoid}(\gamma)},\quad z_\gamma=\alpha_\gamma C_y+\sigma_\gamma\epsilon. \]

LangFlow 分支只切断 shortcut 右侧显式码本因子,不能 detach 整个 \(z\):

\[ \ell_\theta=\ell_{\mathrm{raw},\theta} +a_\psi(\gamma)\frac{\alpha_\gamma}{\sigma_\gamma^2}z_\gamma\operatorname{sg}[C]^\top, \qquad a_\psi=\exp(\operatorname{clip}(f_\psi(c_\gamma),-\log2,\log2)). \]

初始校准为1,范围为 \([0.5,2]\);shortcut 保留前5,000步线性 warmup。码本仍通过构造 \(z\) 的路径训练。训练对25%样本作无梯度 bootstrap:

\[ x_{\mathrm{SC}}^{\mathrm{train}}=\operatorname{sg}\left[w(p_{\mathrm{boot}})(p_{\mathrm{boot}}C)\right], \qquad w_i=\operatorname{clip}\left(1-\frac{H(p_i)}{\log|\mathcal V|},0,1\right). \]

推理使用未加权 \(\hat x_0=p_\theta C\),不额外 bootstrap、不套用训练 entropy gate。该权重是训练反馈启发式,不是更优后验估计的数学保证。

论文离线与线上效果

主要可归因对照是在相同数据顺序、batch、目标和采样器下,LangFlow 与 LangDiT 的 OWT-1024 250k-update 比较:128 NFE 的 GenPPL 为64.26与53.66,unigram entropy 同时由5.416降至5.391。更长训练的21.72/11.33等结果来自不同checkpoint进度;部分Plaid对照训练步数不一致,不能统一当同预算提升。GenPPL降低不证明整体语义质量提升。线上 A/B:未报告。

本地复现

数据协议与运行

无公开大数据/模型下载。revision synthetic-packed-options-and-noisy-tokens@oct17-supplement-foundation-v1,seeds42/43/44。实际微型 denoiser 为2层、16维、2 heads、19词,保留球面码本、RMS/QK归一、RoPE、噪声条件残差门、未绑定词表head、零初始化输入融合和校准。每 seed 4×6 tokens,显式mask选中1/4 bootstrap样本,3次真实SGD更新,仅检查机制可训练性。

PYTHONPATH=src python scripts/run_oct17_supplement_foundation.py \
  --papers langdit --device cpu --seeds 42,43,44 \
  --output runs/oct17-supplement/langdit-cpu.json

结果与独立对照

CPU 公式/梯度测试与真实 NVIDIA A100 三种子机制运行通过:shortcut 和逐 batch 独立公式相符;在独立 \(z\) 上显式码本梯度不存在,构造 \(z(C)\) 后码本输入梯度仍非零;bootstrap 完整 detach;均匀与 one-hot 分布分别给零和一置信度;推理均值与未加权后验一致,和训练加权值不同。三步更新后实际 attention 和码本有有限非零梯度。码本先按最大绝对值缩放,避免极大/极小有限输入的范数溢出/下溢;修复后已重新在 A100 覆盖四种极值及梯度检查,诊断记录与GPU回执绑定最终执行源码。

代码映射与边界

LangDiTDenoiser 是缩小维度的真实 backbone;likelihood_shortcut、training_self_condition 和 inference_mean 分别固定显式detach、训练gate和推理边界;测试在 tests/foundation_models/test_oct17_supplement_foundation.py。

未实现 LangFlow 学习噪声调度器、entropy matching、Euler–EDM完整生成、Plaid NELBO/采样、预训练与公开能力评测。原文完整模型约334M、7组×250k updates、每步512×1024 tokens,以及大量128/1024 NFE生成;成本过高,不复现(审查 DONE)。本地没有用降低loss冒充OWT复现或自动evolve接入。