KI-Begriffe

Mixture of Experts

Wie man ein Modell riesig macht, ohne dass jede Antwort entsprechend teuer wird: Statt aller Parameter rechnet für jedes Token nur ein kleiner Teil – die passenden „Experten“.

Lesestand

Bei Mixture of Experts (MoE, „Mischung aus Experten“) wird der Feedforward-Teil jedes Transformer-Blocks durch viele parallele Teilnetze ersetzt, die Experten. Ein kleiner Router entscheidet für jedes Token, welche wenigen Experten es bearbeiten – die übrigen bleiben untätig.

So hat ein Modell sehr viele Parameter (viel Platz für Wissen), rechnet pro Token aber nur mit einem Bruchteil davon (schnell und günstig). Der Haken: Gespeichert werden müssen trotzdem alle.

Der Router entscheidet

Klick auf ein Token und sieh, welche Experten der Router auswählt. Mit den Reglern kannst du den Aufbau verändern:

Ein MoE-Block
Parameter gesamt
davon aktiv pro Token
Rechenaufwand gegenüber gleich großem dichtem Modell

Spielzeug-Zahlen: Jeder Experte hat hier 5 Mrd. Parameter, der gemeinsame Rest (Aufmerksamkeit, Embeddings) 2 Mrd. Welche Experten ein Token bekommt, ist ausgedacht – in echten Modellen entscheidet ein gelernter Router.

Warum das funktioniert

Ein normales („dichtes“) Modell schickt jedes Token durch alle Parameter. Das ist verschwenderisch: Für das Wort „und“ braucht es kaum das gesammelte Wissen über Quantenphysik. MoE nutzt das aus. Weil die Rechenzeit vor allem von den aktiven Parametern abhängt, lässt sich das Modell vergrößern, ohne dass jede Antwort teurer wird.

ModellGesamtAktiv pro Token
Mixtral 8×7B (Mistral, 2023)ca. 47 Mrd.ca. 13 Mrd.
DeepSeek-V3 (2024)671 Mrd.37 Mrd.
gpt-oss-120b (OpenAI, 2025)ca. 117 Mrd.ca. 5 Mrd.

Alle drei sind Modelle mit offenen Gewichten, bei denen die Zahlen veröffentlicht sind. Viele geschlossene Modelle nutzen nach allgemeiner Einschätzung ebenfalls MoE; die Anbieter legen ihre Bauweise aber meist nicht offen.

Was ist ein „Experte“?

Der Name weckt falsche Vorstellungen. Experten sind keine Fachleute für „Medizin“, „Recht“ oder „Java“, die man gezielt ansprechen könnte. Sie spezialisieren sich beim Training von selbst – und meist auf Dinge, die für Menschen wenig anschaulich sind: Satzzeichen, bestimmte Wortformen, Zahlen, Code-Syntax. Dasselbe Wort kann in verschiedenen Schichten an ganz verschiedene Experten gehen.

Treffender als „Fachabteilungen“ ist vielleicht: ein großer Pool von Worker-Threads, und ein Load-Balancer, der gelernt hat, welche Worker für welche Art von Paket am besten geeignet sind.

Die Haken

💾

Speicher

Auch wenn nur 2 von 8 Experten rechnen – alle 8 müssen im Speicher liegen, denn das nächste Token braucht vielleicht andere. Ein MoE-Modell ist schnell, aber nicht klein.

⚖

Lastverteilung

Ohne Gegenmaßnahmen schickt der Router fast alles an wenige Lieblingsexperten. Beim Training muss man ausgleichen, damit alle etwas lernen.

⚙

Aufwendiger Betrieb

Experten liegen oft auf verschiedenen Grafikkarten. Die Tokens müssen dorthin verschickt werden – das braucht schnelle Verbindungen.

Für Entwickler übersetzt

BegriffEntspricht ungefähr
Experteeine von vielen Implementierungen desselben Interface
Routereine gelernte Strategy-Auswahl bzw. ein Dispatcher
Top-kpro Aufruf werden nur k Implementierungen ausgeführt und ihre Ergebnisse gewichtet addiert
Gesamt vs. aktivalle Beans sind geladen, aber pro Request werden nur wenige aufgerufen
float[] moeBlock(float[] x) {
    double[] punkte = router.bewerte(x);               // eine Zahl pro Experte
    int[] auswahl = topK(punkte, 2);                    // nur die besten zwei
    double[] gewichte = softmax(punkte, auswahl);

    float[] y = new float[x.length];
    for (int i = 0; i < auswahl.length; i++)
        addiere(y, experten[auswahl[i]].rechne(x), gewichte[i]);   // die anderen schlafen
    return y;
}

Häufige Irrtümer

„Jeder Experte ist für ein Fachgebiet zuständig.“ – Die Spezialisierung ergibt sich von selbst und ist meist kleinteilig und schwer deutbar.
„Ein MoE-Modell mit 5 Mrd. aktiven Parametern ist so gut wie ein dichtes 5-Mrd.-Modell.“ – Meist deutlich besser, weil es insgesamt viel mehr Wissen speichern kann. Aber auch nicht so gut wie ein dichtes Modell mit der vollen Gesamtgröße.
„MoE braucht weniger Speicher.“ – Es braucht weniger Rechenleistung pro Token, aber Speicher für alle Experten.
„MoE sind mehrere Modelle, die sich absprechen.“ – Es ist ein einziges Modell; die Experten sitzen innerhalb jedes Blocks und werden gemeinsam trainiert.

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