AutoScale: Una Nueva Herramienta para la Optimización de Datos en LLMs
AutoScale mejora la mezcla de datos para un entrenamiento eficiente de grandes modelos de lenguaje.
Feiyang Kang, Yifan Sun, Bingbing Wen, Si Chen, Dawn Song, Rafid Mahmood, Ruoxi Jia
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- El Reto de la Composición de Datos
- Presentando AutoScale
- Cómo Funciona AutoScale
- Paso 1: Optimización a Pequeña Escala
- Paso 2: Haciendo Predicciones para Escalas Más Grandes
- Mejoras en el Rendimiento
- Referencias
- Antecedentes sobre LLMs
- ¿Qué Son los LLMs?
- La Importancia de los Datos de Entrenamiento
- Enfoques Existentes
- Reponderación de Dominio
- Metodología de AutoScale
- Optimización Directa de Datos (DDO)
- Predicción de Pesos Óptimos
- Resultados Empíricos
- Rendimiento en Modelos Solo Decodificadores
- Conclusión
- Direcciones Futuras
- Generalización
- Optimización Directa del Rendimiento
- Curaduría de Datos Finos
- Impactos Más Amplios
- Consideraciones Ambientales
- Resumen
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Los modelos de lenguaje grande (LLMs) se entrenan usando datos de varias fuentes. Para que funcionen bien en diferentes tareas, es clave mezclar esos datos de entrenamiento de manera inteligente. Sin embargo, averiguar la mejor mezcla de datos para una cantidad específica de potencia de cálculo no es tan fácil. En este artículo, hablamos de una nueva herramienta llamada AutoScale, que ayuda a encontrar la mejor mezcla de datos cada vez que quieras entrenar un LLM.
Composición de Datos
El Reto de laCuando se entrenan LLMs, el método habitual es mezclar datos de diferentes dominios. Sin embargo, la composición ideal de estos datos puede cambiar dependiendo del tamaño del conjunto de entrenamiento. Esto significa que lo que funciona para un modelo pequeño puede no funcionar para uno más grande. Los métodos existentes a menudo se basan en suposiciones o experimentos a pequeña escala, lo que puede llevar a un entrenamiento menos efectivo cuando se aplica a modelos más grandes.
Presentando AutoScale
AutoScale está diseñado para abordar el problema de encontrar la mejor mezcla de datos según una cantidad fija de potencia de cálculo. Primero, examina la mezcla óptima a una escala más pequeña utilizando un nuevo método llamado Optimización Directa de Datos (DDo). Después, usa un predictor para adivinar la mezcla óptima para escalas más grandes. Esta herramienta no solo es útil para LLMs; tiene implicaciones más amplias para cualquier tarea que requiera un uso eficiente de los datos.
Cómo Funciona AutoScale
Paso 1: Optimización a Pequeña Escala
AutoScale comienza determinando la mejor composición de datos para un conjunto de entrenamiento pequeño. Esto se hace utilizando DDO, que ayuda a optimizar las proporciones de datos de diferentes fuentes.
Paso 2: Haciendo Predicciones para Escalas Más Grandes
Una vez que AutoScale ha encontrado la mejor mezcla a pequeña escala, usa un modelo para predecir cuál sería la mezcla óptima en tamaños mayores. Este modelo se basa en una comprensión teórica de cómo debería comportarse la composición de datos a medida que aumenta el tamaño.
Mejoras en el Rendimiento
En pruebas prácticas, AutoScale ha mostrado resultados impresionantes. Por ejemplo, al entrenar un modelo de lenguaje popular, redujo significativamente el tiempo para lograr mejores resultados en comparación con métodos tradicionales. Esto significa que no solo AutoScale es más rápido, sino que también produce mejores modelos para varias tareas.
Referencias
En experimentos, los modelos entrenados con AutoScale mostraron una notable reducción en lo que se llama Perplejidad de Validación. Esta métrica mide cuán bien un modelo entiende el lenguaje. Puntuaciones más bajas indican mejor rendimiento. Los modelos entrenados usando AutoScale fueron al menos un 25% más rápidos en lograr estas puntuaciones más bajas que los métodos tradicionales.
Antecedentes sobre LLMs
¿Qué Son los LLMs?
Los Modelos de Lenguaje Grande (LLMs) son sistemas diseñados para procesar y entender el lenguaje humano. Aprenden de enormes cantidades de datos textuales, lo que les permite generar respuestas similares a las humanas y realizar una variedad de tareas basadas en el lenguaje.
La Importancia de los Datos de Entrenamiento
La calidad y la mezcla de los datos de entrenamiento juegan un papel crucial en qué tan bien funcionan estos modelos. Si los datos de entrenamiento no se eligen cuidadosamente, el modelo puede volverse sesgado o ineficaz para entender las sutilezas del lenguaje requeridas para diferentes tareas.
Enfoques Existentes
Muchos métodos existentes se centran en ajustar la composición de datos para modelos más pequeños. Esto a menudo genera desafíos porque lo que funciona para un modelo pequeño no necesariamente se traduce bien a sistemas más grandes. La mayoría de estos enfoques dependen de prueba y error, lo que puede ser un proceso que consume mucho tiempo y es ineficiente.
Reponderación de Dominio
Una técnica común es la reponderación de dominio, que implica cambiar el peso o la importancia de ciertas fuentes de datos. Esto significa ajustar cuánto aprende el modelo de cada fuente. Si bien es útil, los métodos existentes a menudo usan heurísticas que pueden no dar los mejores resultados a medida que el modelo aumenta de tamaño.
Metodología de AutoScale
Optimización Directa de Datos (DDO)
DDO es un componente clave de AutoScale. Permite un enfoque más personalizado para encontrar la mejor mezcla de datos. Al optimizar los datos de entrenamiento según leyes de escalado de datos empíricos, DDO hace posible lograr mejores resultados que los métodos tradicionales.
Predicción de Pesos Óptimos
Una vez que AutoScale encuentra los mejores pesos para modelos más pequeños, puede predecir los pesos óptimos para modelos más grandes. Esta capacidad predictiva proviene de entender las tendencias en la composición de datos a medida que cambia la escala de entrenamiento.
Resultados Empíricos
En ensayos, los modelos entrenados usando AutoScale mostraron ventajas claras. Alcanzaron métricas de pérdida más bajas y se desempeñaron mejor en tareas posteriores, indicando un uso más eficiente de los datos de entrenamiento.
Rendimiento en Modelos Solo Decodificadores
Al entrenar modelos solo decodificadores, AutoScale mostró resultados impresionantes. Redujo significativamente la perplejidad de validación y aceleró el entrenamiento. Los modelos vieron al menos un 38% de aumento en eficiencia en comparación con aquellos que no usaron datos reponderados.
Conclusión
La introducción de AutoScale marca un avance significativo en el entrenamiento de modelos de lenguaje grande. Al automatizar el proceso de encontrar la mejor mezcla de datos, no solo hace que el entrenamiento sea más rápido, sino que también mejora el rendimiento del modelo en múltiples tareas lingüísticas. A medida que el campo de la IA continúa evolucionando, herramientas como AutoScale serán cruciales para asegurar que los desarrolladores puedan entrenar modelos de manera eficiente para comprender y generar mejor el lenguaje humano.
Direcciones Futuras
Generalización
Una área para futuras investigaciones es ver qué tan bien funciona AutoScale en diferentes escenarios y con varios tipos de datos. Ampliar su uso más allá de los LLMs podría revelar aún más beneficios.
Optimización Directa del Rendimiento
Otra área de mejora es adaptar AutoScale para optimizar modelos para tareas específicas en lugar de solo centrarse en la perplejidad. Esto podría llevar a resultados aún mejores en aplicaciones del mundo real.
Curaduría de Datos Finos
Las iteraciones futuras de AutoScale podrían incluir más estrategias para seleccionar los mejores datos dentro de cada dominio. Al ser más selectivo, podría generar eficiencias aún mayores en el entrenamiento.
Impactos Más Amplios
Las ganancias de eficiencia de AutoScale pueden tener implicaciones significativas. Al facilitar y abaratar el entrenamiento de modelos de lenguaje grande, más grupos-incluyendo organizaciones más pequeñas e investigadores-pueden participar en el desarrollo de IA. Esta democratización puede fomentar la innovación y la colaboración.
Consideraciones Ambientales
Reducir los recursos necesarios para entrenar modelos grandes también es importante desde el punto de vista ambiental. Menos potencia computacional significa menos consumo de energía y una menor huella de carbono.
Resumen
AutoScale es una poderosa nueva herramienta diseñada para optimizar la composición de datos para entrenar modelos de lenguaje grande. Ofrece un enfoque personalizado que mejora la eficiencia del entrenamiento y el rendimiento del modelo, convirtiéndola en un recurso crucial en el campo de la investigación y el desarrollo de IA. La investigación futura ampliará sus capacidades y aplicaciones, allanando el camino para un modelado de lenguaje a gran escala aún más accesible y efectivo.
Título: AutoScale: Automatic Prediction of Compute-optimal Data Composition for Training LLMs
Resumen: Domain reweighting is an emerging research area aimed at adjusting the relative weights of different data sources to improve the effectiveness and efficiency of language model pre-training. This paper demonstrates that the optimal composition of training data from different domains is scale-dependent, challenging the existing practice of determining optimal mixtures through small-scale experiments and directly applying them at larger scales. We derive an analytical model for the dependence of optimal weights on data scale and introduce *AutoScale*, a novel, practical approach for optimizing data compositions at potentially large training data scales. *AutoScale* first uses a principled optimization framework to find optimal compositions at smaller, feasible scales, then predicts optimal compositions at larger scales using our derived model. Our evaluation on GPT-2 Large and BERT pre-training demonstrates *AutoScale*'s effectiveness in improving training convergence and downstream performance. Particularly, for GPT-2 Large on RedPajama, *AutoScale* decreases validation perplexity 28% faster than baselines, with up to 38% speed-up over unweighted training, achieving the best performance across downstream tasks. This work provides insights into the varying benefits of data sources across training scales for language models, contributing to the burgeoning research on scale-dependent data curation. Code is open-sourced.
Autores: Feiyang Kang, Yifan Sun, Bingbing Wen, Si Chen, Dawn Song, Rafid Mahmood, Ruoxi Jia
Última actualización: 2024-12-15 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2407.20177
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.20177
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
Gracias a arxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.
Enlaces de referencia
- https://github.com/feiyang-k/AutoScale
- https://huggingface.co/datasets/togethercomputer/RedPajama-Data-1T
- https://yknzhu.wixsite.com/mbweb
- https://huggingface.co/datasets/amazon_us_reviews
- https://www.tensorflow.org/datasets/catalog/scientific_papers
- https://www.tensorflow.org/datasets/catalog/wikipedia
- https://skylion007.github.io/OpenWebTextCorpus/
- https://github.com/rowanz/grover/blob/master/realnews/README.md
- https://huggingface.co/docs/transformers/model_doc/bert
- https://github.com/sangmichaelxie/doremi
- https://www.neurips.cc/
- https://mirrors.ctan.org/macros/latex/contrib/natbib/natnotes.pdf
- https://www.ctan.org/pkg/booktabs
- https://tex.stackexchange.com/questions/503/why-is-preferable-to
- https://tex.stackexchange.com/questions/40492/what-are-the-differences-between-align-equation-and-displaymath
- https://mirrors.ctan.org/macros/latex/required/graphics/grfguide.pdf
- https://neurips.cc/Conferences/2024/PaperInformation/FundingDisclosure
- https://nips.cc/public/guides/CodeSubmissionPolicy
- https://neurips.cc/public/EthicsGuidelines