Trong thế giới thực, bài toán tối ưuhiếm khi chỉ có một mục tiêu, và cũng hiếm khi chỉ có một đáp án. Một hệ thống thường phải đồng thời cân nhắc hiệu năng, độ trễ, mức tiêu thụ năng lượng và chi phí; các mục tiêu này ràng buộc lẫn nhau, cải thiện mục tiêu này thường phải đánh đổi bằng mục tiêu khác. Vì vậy, giá trị của EvoX không nằm ở việc hội tụ nhanh hơn về một “tối ưu duy nhất” nào đó, mà nằm ở chỗgiữ lại một tập hợp các phương án ứng viên khác biệt nhau, cho phép nhà nghiên cứu so sánh lợi ích và chi phí trong phạm vi ràng buộc, đồng thời không ngừng khám phá.
Vì sao thế giới thực khó có một lời giải tối ưu duy nhất
- Mục tiêu và ràng buộc thay đổi theo bối cảnh: hướng đánh giá ngoại tuyến, hướng thiết bị di động và hướng dịch vụ trực tuyến chịu tải cao có mục tiêu ưu tiên hoàn toàn khác nhau, nên cùng một cấu hình rất khó thắng ở cả ba.
- Ràng buộc có những ranh giới không thể phá vỡ: giới hạn độ trễ đầu-cuối, ngân sách chi phí suy luận đơn vị, giới hạn bộ nhớ GPU và công suất tiêu thụ… là những ranh giới mà phương án ứng viên bắt buộc phải thỏa mãn, chứ không phải con bài có thể đánh đổi bằng lý do “tổng thể tốt hơn”.
- Các mục tiêu ràng buộc lẫn nhau: tăng độ chính xác → khối lượng tính toán và năng lượng tiêu thụ tăng → độ trễ và chi phí tăng; ngược lại, nén độ trễ → thường phải chấp nhận giảm độ chính xác. Không có cải thiện nào miễn phí.
Nghiệm không bị chi phối và biên Pareto
Khi hai ứng viên không thể so sánh để xác định ai hơn ai tuyệt đối, chúng mới tạo thành không gian lựa chọn thực sự. Cách xác định rất trực tiếp: nếu một ứng viên không kém hơn ứng viên kia ở mọi mục tiêu và tốt hơn ở ít nhất một mục tiêu, thì ứng viên kia chính lànghiệm bị chi phối, có thể bị loại ở vòng tiếp theo; ngược lại, hai ứng viên không chi phối nhau thì đều nên được giữ trong tập ứng viên. Tất cả các ứng viên không chi phối lẫn nhau nối lại với nhau tạo thành biên Pareto — nó lưu giữ trọn vẹn mối quan hệ đánh đổi “cải thiện một mục tiêu phải hy sinh bao nhiêu ở mục tiêu khác”.
Những câu hỏi then chốt của nhà nghiên cứu
- Đối tượng nào có thể thay đổi? —— Kiến trúc mô hình, chiến lược chưng cất, độ rộng lượng tử hóa, kích thước lô, hay chiến lược điều phối dịch vụ?
- Phản hồi nào chứng minh thay đổi thực sự hiệu quả? —— Độ chính xác ngoại tuyến, phân vị độ trễ trực tuyến, chi phí đơn vị, hay đường cong mức sử dụng tài nguyên?
- Những ràng buộc nào không được phá vỡ? —— Giới hạn độ trễ cứng, ngân sách chi phí, ranh giới tuân thủ và an toàn.
- So sánh có công bằng không? —— Có đang đối chiếu trên cùng phần cứng, cùng phân bố lưu lượng và cùng tiêu chí đánh giá hay không.
- Kết quả có đủ để hỗ trợ kết luận không? —— Kích thước mẫu và độ phủ lưu lượng trực tuyến có đầy đủ không, kết luận có thể tái lập không.
- Vòng tiếp theo giữ lại gì, bỏ đi gì? —— Loại bỏ nghiệm bị chi phối, giữ lại các ứng viên khác biệt không chi phối lẫn nhau.
Đánh đổi đa mục tiêu và biên ParetoHình minh họa so sánh các ứng viên trên nhiều chiều như hiệu năng, độ trễ, năng lượng và chi phí: nếu một ứng viên không kém ở mọi mục tiêu và tốt hơn ở ít nhất một mục tiêu, thì ứng viên kia là nghiệm bị chi phối và có thể bị loại ở vòng tiếp theo. Các ứng viên không chi phối lẫn nhau cùng tạo thành biên Pareto, lưu giữ trọn vẹn mối quan hệ đánh đổi khi cải thiện một mục tiêu phải hy sinh mục tiêu khác.
