Fundamentos · Laboratorio interactivo

Destilación de LLMs: el pequeño aprende del grande

Un modelo enorme sabe mucho, pero es caro y lento. La destilación de conocimiento consiste en que un modelo alumno pequeño imite al modelo profesor grande: no solo copia sus respuestas, sino su forma de "dudar" entre opciones. Toca los controles de cada sección para verlo en acción.

01 · El problema

Mucho conocimiento, demasiado tamaño

Arrastra el deslizador para comparar un profesor y un alumno de distintos tamaños. Los números son aproximados y orientativos, pero la idea es la que importa: la calidad crece despacio, el coste crece deprisa.

Profesor fijo70B parámetros
70B
Profesor
1B
Alumno
ProfesorAlumno
Memoria (FP16)~140 GB~2 GB
Velocidad relativa1×~40×
Coste por millón de tokens1×~1/50
Calidad típica (sin destilar)10052
Calidad típica (destilado)10070
02 · La idea central

Lo valioso no es la respuesta, sino la duda del profesor

Un dataset normal solo dice "la palabra correcta es alfombra". Pero el profesor, al predecir la siguiente palabra, reparte probabilidad entre muchas opciones: eso es la etiqueta blanda, y encierra lo que Hinton llamó conocimiento oscuro: sabe que "silla" es casi tan plausible como "alfombra" y que "nube" no lo es.

El gato se durmió sobre la ___
Mostrar:
Entropía de la distribución—
Probabilidad del 1.º—
Masa fuera del 1.º—

Etiqueta dura

Un bit de información por posición: alfombra = 1, todo lo demás = 0. El alumno aprende qué es correcto, pero no qué es casi correcto ni qué es absurdo.

Etiqueta blanda

Toda una distribución sobre el vocabulario. Contiene relaciones entre palabras (silla ≈ alfombra ≫ nube) que al alumno le costaría miles de ejemplos descubrir por su cuenta. Subir la temperatura hace esas relaciones más visibles.

03 · Simulación

Entrena al alumno paso a paso

El alumno empieza sin saber nada (probabilidades casi uniformes). En cada paso ajusta sus logits para acercarse al profesor. Elige qué pérdida usar y mira cómo cambia lo que aprende.

// Pérdida de destilación (Hinton et al., 2015)
L = α · T² · KL( p_profesor(T) ‖ q_alumno(T) )  +  (1 − α) · CE( y_dura, q_alumno )
Paso: 0 · Pérdida: —
AlumnoProfesor (objetivo)
Pérdida por paso
KL(profesor ‖ alumno)—
Acierta el 1.º—
Pulsa «1 paso» o «Entrenar automático». Prueba también con α = 0 (solo etiqueta dura) y compara qué distribución acaba aprendiendo el alumno.

α = 1, T alta

Pura imitación de la distribución. El alumno reproduce incluso las dudas "razonables" del profesor. Riesgo: hereda también sus errores.

α = 0

Solo etiqueta dura. El alumno aprende a maximizar alfombra y aplasta el resto. Funciona, pero desperdicia lo que el profesor sabe.

El factor T²

Al dividir los logits por T, los gradientes se reducen ~1/T². Multiplicar por T² compensa para que el término blando y el duro tengan una escala comparable.

04 · En la práctica

Tres formas de destilar un LLM

La idea de Hinton usa logits, pero con LLMs modernos hay más caminos. Elige uno y pulsa «Avanzar» para recorrer el flujo.

05 · Repaso

Comprueba lo aprendido

Ventajas

  • Modelos pequeños que rinden muy por encima de su tamaño.
  • Inferencia más barata y rápida, apta para móvil o edge.
  • Transfiere capacidades concretas (razonamiento, formato) sin reentrenar desde cero.

Límites

  • El alumno hereda sesgos y errores del profesor.
  • Rara vez supera al profesor en la tarea destilada.
  • Las licencias de muchos modelos restringen usar sus salidas para entrenar competidores.
Referencias: Hinton, Vinyals & Dean, Distilling the Knowledge in a Neural Network (2015) · Kim & Rush, Sequence-Level Knowledge Distillation (2016) · Agarwal et al., On-Policy Distillation of Language Models (2024).