yeni ön baskı!new preprint! Does RoPE Prevent or Degrade Retrieval Heads?

Cengizhan Bayram

LLM Verimliliği Araştırmacısı · Makine Öğrenmesi Mühendisi LLM Efficiency Researcher · Machine Learning Engineer

LLM verimliliği üzerine çalışıyorum: büyük dil modellerini nicemleme, speculative decoding ve çıkarım optimizasyonuyla daha hızlı ve daha hafif hale getirmek. Yanında RAG sistemleri ve mekanistik yorumlanabilirlik. I work on LLM efficiency: making large language models faster and lighter through quantization, speculative decoding and inference optimization — alongside RAG systems and mechanistic interpretability.

Cengizhan Bayram
fig. 1 — yazar, piksel pikselfig. 1 — the author, pixel by pixel

(1) Latince · düsturLatin · motto

Docti et feri esse debemus.

‘Bilgili ve vahşi olmalıyız.’‘We must be learned and wild.’

§1

Araştırma ProfiliResearch Profile

asıl problem: LLM verimsizliğithe real problem: LLM inefficiency

Araştırma sorularını tekrarlanabilir sistemlere dönüştürmeyi seviyorum. I like turning research questions into reproducible systems.

Konya Teknik Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği tezli yüksek lisans öğrencisi ve sektör deneyimine sahip bir makine öğrenmesi mühendisiyim. Veri toplama ve ön işlemeden modellemeye, değerlendirmeye ve canlıya almaya kadar uçtan uca makine öğrenmesi süreçlerinde güçlü uygulama deneyimim var. Çalışmalarım NLP ve büyük dil modelleri (LLM), bilgi erişimi (RAG), mekanistik yorumlanabilirlik ve model verimliliği (nicemleme, optimizasyon) alanlarını kapsıyor.

TEKNOFEST finaline kalan bir hukuk NLP asistanı, RoPE’nin mekanistik yorumlanabilirliği üzerine bir arXiv makalesi, Türkçe LLM’lerde nicemleme üzerine hakemli bir dergi makalesi, iki optimizasyon çalışması ve Hugging Face üzerinde açık kaynak modeller bunlardan bazıları.

I am a thesis-track M.Sc. student in Computer Engineering at Konya Technical University and a machine learning engineer with industry experience. I have strong hands-on experience across the end-to-end ML lifecycle — from data collection and preprocessing to modeling, evaluation and deployment. My work spans NLP and large language models (LLMs), information retrieval (RAG), mechanistic interpretability and model efficiency (quantization, optimization).

A legal NLP assistant that reached the TEKNOFEST finals, an arXiv paper on the mechanistic interpretability of RoPE, a peer-reviewed journal article on quantization in Turkish LLMs, two optimization studies and open-source models on Hugging Face are some of them.

  • 4 yayın: 1 hakemli dergi makalesi, 3 ön baskı publications: 1 peer-reviewed journal article, 3 preprints
  • %25% PALA ile aynı doğruluğa daha az epoch fewer epochs to the same accuracy with PALA
  • 87 maskelenince hatırlamayı 1,00’dan 0,00’a düşüren retrieval head retrieval heads whose masking drops recall from 1.00 to 0.00
  • 5 mekanistik olarak incelenen açık ağırlıklı model ailesi open-weight model families analyzed mechanistically

§2

İlgi AlanlarıResearch Interests

dört cephefour fronts

i.

Verimli MÖEfficient ML

Model sıkıştırma (nicemleme, budama), çıkarım optimizasyonu, ölçeklenebilir dağıtım ve uyarlanabilir optimizasyon.

Model compression (quantization, pruning), inference optimization, scalable deployment and adaptive optimization.

ii.

MÖ & İstatistikML & Statistics

Denetimli/denetimsiz öğrenme, model seçimi, performans değerlendirme ve deney tasarımı.

Supervised/unsupervised learning, model selection, performance evaluation and experimental design.

iii.

NLP & LLM

Metin madenciliği, bilgi çıkarımı, Erişimle Zenginleştirilmiş Üretim (RAG), mekanistik yorumlanabilirlik, alana özgü NLP (hukuk, tıp).

Text mining, information extraction, Retrieval-Augmented Generation (RAG), mechanistic interpretability, domain-specific NLP (legal, medical).

iv.

Veri OdaklıData-Driven

Uçtan uca veri hattı tasarımı, öznitelik mühendisliği, A/B testleri ve bulguların paydaşlara aktarılması.

End-to-end data pipeline design, feature engineering, A/B testing and communicating findings to stakeholders.

§3

YayınlarPublications

1 hakemli + 3 ön baskı1 peer-reviewed + 3 preprints

Hakemli dergiPeer-reviewed 2025 LLM verimliliğiLLM efficiency

Türkçe LLM’lerde Nicemleme Dengelemesi: Doğruluk, Hız ve Bellek Kullanımı Üzerine Bir Değerlendirme

Quantization Trade-offs in Turkish LLMs: An Evaluation of Accuracy, Speed and Memory Usage

Veri Bilimi Dergisi, 8(2), 70–80

Bayram, C., Turan, C. A., Kürkçüoğlu, F., & Altıntaş, V.

Bir Türkçe LLM üzerinde eğitim sonrası, yalnızca ağırlık nicemlemenin (INT8/INT4) sistematik deneysel analizi. INT4, kısıtlı kaynaklı ortamlarda bellek verimliliği ile kabul edilebilir doğruluk arasında dengeli bir seçenek; INT8 bazı sınıflandırma görevlerinde rekabetçi doğruluğu koruyabiliyor, ancak donanım/yazılım yapılandırmasına bağlı olarak hız dezavantajı gösterebiliyor.

A systematic experimental analysis of post-training, weight-only quantization (INT8/INT4) on a Turkish LLM. INT4 offers a balanced option between memory efficiency and acceptable accuracy in resource-constrained settings; INT8 can retain competitive accuracy on some classification tasks but may show a speed penalty depending on the hardware/software configuration.

Zenodo · 2026 Ön baskıPreprint Eğitim verimliliğiTraining efficiency

PALA: Plateau-Aware Learning with Adaptive Memory

  • SADDLE
  • FLAT
  • SHARP

Adam ailesi optimize ediciler için, eğitim platosunun türünü SNR güdümlü gradyan istatistikleriyle teşhis eden ve geometriye uyarlanmış kosinüs öğrenme oranı sıçramalarıyla yanıt veren bir sarmalayıcı; ilgi bölgesi (ROI) belleği sonraki taban seçimini yönlendiriyor. Zamanlamaya özgü hiperparametre ayarı gerektirmiyor; CIFAR-100 ve STL-10’da yalın Adam’ı +3,8 yp geride bırakıyor.

A wrapper for Adam-family optimizers that diagnoses the type of training plateau from SNR-driven gradient statistics and responds with geometry-adapted cosine learning-rate bursts; a region-of-interest (ROI) memory guides subsequent base selection. Needs no schedule-specific hyperparameter tuning and beats vanilla Adam by +3.8 pp on CIFAR-100 and STL-10.

Zenodo · 2025 Ön baskıPreprint Eğitim verimliliğiTraining efficiency

RAIIN: Plateau-Aware Hyperparameter Search for Adam

Eğitim platolarından kaçmak için Adam üzerine kurulu, doğrulama güdümlü bir yerel arama yöntemi. En iyi doğrulama kaybı ve doğruluk 8 veri setinin 6’sında iyileşti (ort. Δkayıp ≈ 0,0172; Δdoğruluk ≈ 0,49 yp). Deney tasarımı, ablasyon çalışmaları ve çok sayıda veri seti üzerinde titiz nicel değerlendirme.

A validation-driven local search method built on Adam to escape training plateaus. Best validation loss and accuracy improved on 6 of 8 datasets (avg. Δloss ≈ 0.0172; Δacc ≈ 0.49 pp). Experimental design, ablation studies and rigorous quantitative evaluation across many datasets.

§5

EğitimEducation

tez yoldathesis under way

Eyl 2026 — DevamSep 2026 — Present

Bilgisayar Mühendisliği Tezli Yüksek LisansM.Sc. in Computer Engineering (Thesis)

Konya Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Konya Technical University, Graduate School · Konya

Araştırma odağıResearch focus Büyük dil modellerinde verimlilik (nicemleme, speculative decoding), RAG sistemleri ve mekanistik yorumlanabilirlik. Efficiency in large language models (quantization, speculative decoding), RAG systems and mechanistic interpretability.

2020 — 2025

Bilgisayar Mühendisliği Lisans (%100 İngilizce)B.Sc. in Computer Engineering (100% English)

Manisa Celal Bayar Üniversitesi Manisa Celal Bayar University · Manisa

  • GNOGPA 3,013.01 / 4,004.00
  • Onur BelgesiHonor Certificate

Eğitim dili İngilizce. Kapsamlı müfredatın yanı sıra veri bilimi, makine öğrenmesi ve NLP alanlarında bireysel projeler.

Language of instruction: English. Individual projects in data science, machine learning and NLP alongside the core curriculum.

§6

İş DeneyimiExperience

2023 → 20262023 → 2026

  1. Ara 2025 — May 2026Dec 2025 — May 2026

    Makine Öğrenmesi MühendisiMachine Learning Engineer

    Mergenova Yazılım · İzmir

    • Canlı ortama hazır veri hatları ve makine öğrenmesi sistemleri geliştirdim ve bakımını yaptım; ölçülebilir performans artışı ve dağıtım verimliliğine odaklandım.
    • Built and maintained production-ready data pipelines and ML systems, focused on measurable performance gains and deployment efficiency.
    • Gerçek üretim koşullarında modelleme, veri kalitesi ve gecikme dengeleri üzerine yinelemeli deney ve değerlendirme süreçleri yürüttüm.
    • Ran iterative experimentation and evaluation on modeling, data quality and latency trade-offs under real production conditions.
  2. Şub — Ağu 2025Feb — Aug 2025

    Yapay Zekâ MühendisiAI Engineer

    Enm Digital · Manisa

    • +50% model etkinliğimodel effectiveness
    • +30% TTS kalitesiTTS quality
    • +20% Whisper performansıWhisper performance
    • Kurumsal bir RAG hattı (retriever + re-ranker + önbellek) tasarlayıp sistematik ablasyon çalışmalarıyla değerlendirdim; titiz hata analizi ve veri odaklı iterasyonla model etkinliğinde %50, TTS kalitesinde %30 ve Whisper performansında %20 iyileşme sağladım.
    • Designed an enterprise RAG pipeline (retriever + re-ranker + cache) and evaluated it through systematic ablations; rigorous error analysis and data-driven iteration delivered a 50% improvement in model effectiveness, 30% in TTS quality and 20% in Whisper performance.
    • Whisper + TTS ile eller serbest sesli kullanıcı deneyimi prototipi geliştirdim; gecikme ölçümü ve dayanıklılığa odaklandım. Türkçe ses klonlama çıktılarını açık kaynak olarak yayımladım: kod ve model.
    • Built a hands-free voice UX prototype with Whisper + TTS, focusing on latency measurement and robustness. Open-sourced the Turkish voice-cloning outputs: code and model.
  3. Ağu — Eyl 2023Aug — Sep 2023

    Ar-Ge & Görüntü İşleme StajyeriR&D & Image Processing Intern

    ASELSAN Konya · Konya

    • Savunma sektörüne yönelik Ar-Ge projelerinde bilgisayarlı görü ve veri odaklı analitik sistemler üzerinde çalıştım; güvenlik açısından kritik ortamlarda üretim seviyesindeki kalite gereksinimlerini deneyimledim.
    • Worked on computer vision and data-driven analytics systems in defense R&D projects; experienced production-grade quality requirements in safety-critical environments.

§7

Beceriler & DillerSkills & Languages

aletlerthe toolbox

ProgramlamaProgramming
  • Python
  • C/C++
  • SQL
  • Assembly
YZ / MÖAI / ML
  • PyTorch
  • TensorFlow
  • TensorRT
  • ONNX
  • OpenCV
  • LangChain
Veri BilimiData Science
  • Pandas
  • NumPy
  • scikit-learn
  • Seaborn
  • Matplotlib
  • Jupyter
  • REST API
  • Web Scraping
  • BeautifulSoup
  • Requests
MLOps
  • Git
  • CMake
  • Flask
  • SerpAPI
BulutCloud
  • Microsoft Azure
  • Azure ML
  • Azure OpenAI
  • Azure AI Foundry

Yabancı DillerLanguages

  • TürkçeTurkish Ana dilNative
  • İngilizceEnglish C1 · İleriAdvanced
  • AlmancaGerman A2 · TemelElementary

§8

İletişimContact

yaz, cevap veririmwrite — I answer

Birlikte bir şeyler inşa edelim. Let’s build something together.

Araştırma iş birlikleri, NLP/LLM projeleri ya da sadece bir sohbet için yazabilirsiniz. Reach out for research collaborations, NLP/LLM projects or just a conversation.