EcoRank: Budgetfreundliche Textbewertung
Eine neue Methode für effizientes Dokument-Ranking innerhalb von Budgetgrenzen.
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Inhaltsverzeichnis
Text-Ranking ist wichtig, um die relevantesten Dokumente basierend auf einer bestimmten Frage oder Anfrage zu finden. Es hilft, den richtigen Kontext für Aufgaben wie das Beantworten von Fragen zu liefern. Traditionelle Methoden wie BM25 und neuronale Methoden wurden zum Ranking von Dokumenten verwendet, aber in letzter Zeit haben grosse Sprachmodelle (LLMs) wie GPT-4 in diesem Bereich grosse Erfolge gezeigt. Allerdings kann die Nutzung von LLMs teuer sein, besonders wenn man jeden Tag viele Anfragen hat.
In dieser Arbeit konzentrieren wir uns darauf, wie man das Text-Ranking kostengünstiger gestalten kann, ohne dabei die Leistung zu beeinträchtigen. Viele Ranking-Methoden können teuer werden, wenn viel Text eingegeben und ausgegeben wird. Unser Ziel ist es, den besten Weg zu finden, um Texte zu ranken, während wir die Budgetgrenzen im Blick behalten.
Die Herausforderung
Wenn man mit LLMs arbeitet, basieren die Kosten normalerweise auf der Anzahl der verarbeiteten Wörter. Zum Beispiel kann das Nach-Ranking von vielen Absätzen für eine einzige Anfrage schnell teuer werden. Wenn ein Unternehmen versucht, viele Anfragen gleichzeitig zu bearbeiten, können die Kosten ein grosses Problem werden. Diese Situation hat uns dazu gebracht, nach Wegen zu suchen, um die Leistung des Text-Rankings mit den damit verbundenen Kosten in Einklang zu bringen.
Ein neuer Ansatz
Unsere Lösung besteht darin, eine Methode zu entwickeln, die innerhalb eines Budgets arbeitet, wenn es um das Ranking von Texten geht. Wir entwickeln ein zweilagiges System, das hilft, die Kosten zu verwalten und gleichzeitig die Effektivität des Ranking-Prozesses zu maximieren. Die erste Schicht verwendet ein teures, aber genaues LLM, um die irrelevanten Absätze herauszufiltern, während die zweite Schicht ein günstigeres LLM verwendet, um das Ranking weiter zu verfeinern.
So funktioniert's
- Erstes Ranking: Wir starten mit einer Liste von Absätzen, die bereits basierend auf ihrer Relevanz zu einer Anfrage eingestuft sind.
- Filtern: In der ersten Schicht verwenden wir das teurere LLM, um zu bestimmen, welche Absätze wahrscheinlich relevant sind. Das hilft, die Anzahl der Absätze für die weitere Verarbeitung zu reduzieren.
- Endgültiges Ranking: In der zweiten Schicht verarbeiten wir die relevanten Absätze mit einem günstigeren LLM, um ihr Ranking zu optimieren.
Leistungsevaluation
Wir haben unsere Methode mit beliebten Datensätzen getestet, um zu sehen, wie gut sie im Vergleich zu anderen Ansätzen abschneidet. Die Ergebnisse zeigten, dass unsere Methode, EcoRank, in der Ranking-Genauigkeit besser abschneidet als viele traditionelle Methoden. Es erzielt eine signifikante Verbesserung der Leistung bei verschiedenen Budgets.
Verständnis der Methoden
Um unseren Ansatz besser zu verstehen, lassen Sie uns die verschiedenen Ranking-Methoden aufschlüsseln.
Traditionelle Methoden
Traditionelle Ranking-Methoden umfassen Ansätze wie BM25, die Dokumente basierend auf der Häufigkeit eines Anfragebegriffs darin einordnen. Obwohl sie effektiv sind, berücksichtigen sie nicht immer die Komplexität der menschlichen Sprache.
Sprachmodelle
Sprachmodelle sind leistungsstarke Werkzeuge, die das nächste Wort in einer Sequenz basierend auf dem gegebenen Kontext vorhersagen. Die Verwendung von LLMs für das Ranking hilft dabei, die Absätze besser zu verstehen. Allerdings können ihre Kosten deren Nutzung einschränken.
Unsere Ranking-Techniken
Wir haben verschiedene Ranking-Strategien entwickelt, die in unserem budgetbewussten Ansatz verwendet werden. Diese Strategien beinhalten unterschiedliche Methoden zur Gruppierung und Verarbeitung von Absätzen.
Pointwise-Methoden
Diese Methoden betrachten jeweils einen Absatz. Dem Modell wird ein Absatz und eine Anfrage gegeben und gefragt, ob der Absatz relevant ist. Zum Beispiel:
- Binäre Klassifikation: Das Modell antwortet einfach mit "Ja" oder "Nein" zur Relevanz eines Absatzes.
- Likert-Skala: Das Modell kategorisiert Absätze in unterschiedliche Relevanzstufen, wie "Sehr relevant", "Eingeschränkt relevant" oder "Nicht relevant".
Listwise-Methoden
Hier werden mehrere Absätze gleichzeitig verarbeitet. Das Modell hat die Aufgabe, eine Liste von Absätzen basierend auf der Anfrage zu ranken. Während diese Methoden effektiv sein können, sind sie komplexer und können zu Fehlern führen, wenn sie nicht richtig ausgeführt werden.
Pairwise-Methoden
In diesem Ansatz werden Absätze paarweise miteinander verglichen. Diese Methode ermöglicht ein feiner abgestuftes Ranking, ist jedoch normalerweise teurer, da mehrere Bewertungen erforderlich sind, um das endgültige Ranking zu erstellen.
EcoRanks Leistung
In unseren Experimenten hat EcoRank verschiedene andere Methoden übertroffen, einschliesslich sowohl überwachter als auch unbeaufsichtigter Systeme. Unser zweilagiger Ansatz erwies sich als effektiv, um die Ranking-Qualität zu maximieren und gleichzeitig die Kosten zu verwalten.
Experimentdetails
Um unsere Methode zu bewerten, haben wir sie an mehreren Datensätzen getestet, wobei wir unterschiedliche Budgetstufen berücksichtigt haben. Die Ergebnisse zeigten, dass unser System bei Aufgaben mit niedrigeren Budgets dennoch wettbewerbsfähige Leistung im Vergleich zu anderen, die höhere Budgets verwendeten, aufrechterhielt.
Fazit und zukünftige Arbeiten
Unsere Arbeit stellt einen bedeutenden Schritt zur Bewältigung der Kostenherausforderungen dar, die mit der Verwendung von LLMs für das Text-Ranking verbunden sind. Durch den Fokus auf budgetbewusste Strategien haben wir gezeigt, dass es möglich ist, eine hohe Leistung auch bei finanziellen Einschränkungen aufrechtzuerhalten.
Zukünftige Forschungen können daran anknüpfen, indem sie weitere LLM-Optionen erkunden und unsere Budgetstrategien verfeinern. Komplexere Szenarien und zusätzliche Datensätze könnten weitere Einblicke in die Optimierung von Rankingsystemen bieten, während die Kosten im Rahmen bleiben.
Abschliessende Gedanken
Zusammenfassend bietet EcoRank eine vielversprechende Lösung für die Herausforderung des effektiven Text-Rankings innerhalb von Budgetgrenzen. Durch die Nutzung eines ausgewogenen Ansatzes verschiedener Ranking-Methoden und die intelligente Verwaltung der Kosten ebnen wir den Weg für eine effizientere Nutzung von Sprachmodellen in realen Anwendungen. Während sich die LLM-Technologie weiterentwickelt, werden auch die Möglichkeiten zur Verbesserung von Text-Ranking und Retrieval-Aufgaben wachsen.
Titel: EcoRank: Budget-Constrained Text Re-ranking Using Large Language Models
Zusammenfassung: Large Language Models (LLMs) have achieved state-of-the-art performance in text re-ranking. This process includes queries and candidate passages in the prompts, utilizing pointwise, listwise, and pairwise prompting strategies. A limitation of these ranking strategies with LLMs is their cost: the process can become expensive due to API charges, which are based on the number of input and output tokens. We study how to maximize the re-ranking performance given a budget, by navigating the vast search spaces of prompt choices, LLM APIs, and budget splits. We propose a suite of budget-constrained methods to perform text re-ranking using a set of LLM APIs. Our most efficient method, called EcoRank, is a two-layered pipeline that jointly optimizes decisions regarding budget allocation across prompt strategies and LLM APIs. Our experimental results on four popular QA and passage reranking datasets show that EcoRank outperforms other budget-aware supervised and unsupervised baselines.
Autoren: Muhammad Shihab Rashid, Jannat Ara Meem, Yue Dong, Vagelis Hristidis
Letzte Aktualisierung: 2024-05-27 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2402.10866
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.10866
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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