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Evaluando la similitud en modelos de embedding para sistemas de recuperación

Una mirada profunda a la selección de modelos de embedding para la generación mejorada por recuperación.

― 6 minilectura


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Elegir el modelo de embedding correcto es súper importante al construir sistemas que generan respuestas basadas en información recuperada. Con un montón de modelos disponibles hoy en día, encontrar grupos de modelos similares puede hacer que el proceso de selección sea más fácil. Sin embargo, solo confiar en las puntuaciones de rendimiento de las pruebas no es suficiente para entender realmente cuán similares son estos modelos. Esta discusión se centra en evaluar la Similitud de los modelos de embedding específicamente para sistemas que combinan Recuperación y generación.

¿Qué son los Modelos de Embedding?

Los modelos de embedding son herramientas que se usan para transformar texto en formatos numéricos que una computadora puede entender. Estos textos transformados, conocidos como embeddings, pueden capturar significados y relaciones entre palabras. Luego, los embeddings se utilizan en varias aplicaciones, incluidos sistemas de búsqueda y chatbots. Los sistemas de Generación Aumentada por Recuperación (RAG) mejoran los modelos de lenguaje tradicionales permitiéndoles extraer conocimiento existente de fuentes externas, lo que mejora la precisión y relevancia de la información.

El Papel de la Recuperación en los Sistemas RAG

Una parte esencial de los sistemas RAG es el proceso de recuperación. Este paso implica elegir documentos relevantes que coincidan con la consulta de entrada. Para que esta recuperación funcione de manera efectiva, los modelos dependen de los embeddings de texto. Muchos modelos pueden crear estos embeddings, por lo que es crucial elegir el correcto entre una amplia variedad de opciones. La orientación para esta elección generalmente proviene de información técnica sobre cada modelo y su rendimiento en diversas pruebas de referencia.

Importancia de Analizar la Similitud de Embeddings

Entender cuán similares son los embeddings de diferentes modelos puede ayudar enormemente a seleccionar el modelo de embedding adecuado. Dado el crecimiento rápido en el número de modelos y su complejidad, evaluar manualmente cada modelo para una tarea específica puede ser costoso y llevar mucho tiempo. En lugar de enfocarse solo en puntuaciones de rendimiento individuales, una comparación detallada de cómo se comportan los modelos puede revelar información más profunda sobre sus similitudes.

Evaluación de Modelos: Dos Enfoques Principales

Esta evaluación de la similitud de modelos tiene dos enfoques principales. El primero es una comparación par a par de los embeddings de texto. El segundo enfoque mira específicamente cuán similares son los resultados recuperados cuando se realizan consultas a través de diferentes modelos. El primer enfoque ayuda a entender las representaciones creadas por los modelos, mientras que el segundo evalúa el rendimiento de estas representaciones en tareas de recuperación reales.

Comparando Diferentes Familias de Modelos

La evaluación incluye varias familias de modelos bien conocidas. La evaluación examina cómo estos modelos funcionan individualmente y en relación unos con otros. Notablemente, se analizan tanto modelos Propietarios de grandes empresas como modelos de Código abierto para encontrar alternativas adecuadas para los usuarios que prefieren no depender de opciones pagadas.

Métricas de Similitud para el Análisis

Para determinar la similitud, se utilizan varias métricas. Un enfoque calcula cuán alineadas están las representaciones de diferentes modelos. Otro método mide con qué frecuencia diferentes modelos recuperan los mismos documentos relevantes para varias consultas. Mirar estas dos dimensiones ofrece una visión completa de cómo se comparan los modelos.

Resultados de la Evaluación de Similitud

A través de la evaluación de varios modelos de embedding, surgieron distintos grupos de modelos. Por lo general, los modelos de la misma familia mostraron altos niveles de similitud. Sin embargo, curiosamente, algunos modelos de diferentes familias también demostraron similitudes notables. Esto significa que, incluso si los modelos pertenecen a diferentes grupos, aún pueden comportarse de manera similar en términos de representar datos.

Entendiendo la Similitud de Recuperación

La similitud de recuperación es particularmente importante, especialmente para conjuntos más pequeños de documentos recuperados. Evaluar esta similitud mostró que, aunque los modelos pueden parecer similares basándose en sus embeddings, pueden dar resultados muy diferentes en tareas de recuperación. Esto es crucial para aplicaciones prácticas, ya que los usuarios normalmente se preocupan por los resultados generados a partir de consultas en lugar de las representaciones subyacentes.

Grupos y Varianza en la Recuperación

Al examinar la similitud de recuperación, se observaron altos grados de varianza, especialmente al mirar conjuntos más pequeños de fragmentos recuperados. Esto sugiere que incluso entre modelos que son cercanos en términos de similitud de embedding, sus salidas pueden diferir enormemente cuando se aplican en un contexto del mundo real. Algunos modelos pueden desempeñarse mejor en ciertos escenarios, mientras que otros pueden sobresalir en diferentes entornos.

Modelos de Código Abierto vs. Propietarios

Como parte de esta evaluación, se dio un enfoque a encontrar modelos de código abierto que pudieran servir como alternativas a los modelos propietarios bien conocidos. El análisis mostró que algunos modelos de código abierto coincidían estrechamente con las características de los modelos propietarios, brindando opciones para los usuarios que desean evitar tarifas de licencia u otros costos asociados con soluciones propietarias.

Implicaciones para la Selección de Modelos

Los resultados indican que, aunque existen agrupaciones de modelos que exhiben alta similitud, el proceso de toma de decisiones para seleccionar modelos de embedding está lejos de ser sencillo. Los usuarios deben considerar el rendimiento de los modelos no solo en términos de generación de embeddings, sino también en función de cuán efectivamente esos embeddings se traducen en resultados de recuperación significativos. Esta complejidad subraya la necesidad de que los usuarios realicen evaluaciones exhaustivas para satisfacer requisitos específicos de uso, ya que una alta similitud en un área no garantiza un rendimiento equivalente en otra.

Direcciones Futuras para la Investigación

Hay muchas posibilidades para una investigación más profunda en esta área. Por ejemplo, probar diferencias en las similitudes de embedding a través de conjuntos de datos más grandes y complejos podría proporcionar información adicional. Explorar cómo varias estrategias para procesar documentos afectan la calidad de los embeddings también podría ser valioso. Además, introducir nuevas medidas de similitud podría profundizar la comprensión de lo que hace que diferentes modelos sean similares o distintos.

Conclusión

En resumen, reconocer las similitudes y diferencias entre los modelos de embedding es crucial para cualquiera que busque desarrollar sistemas de recuperación robustos. Aunque se ha avanzado en la comprensión de estas relaciones, la investigación continua es necesaria para navegar efectivamente por las complejidades del comportamiento de los modelos. Los usuarios deben estar preparados para participar en evaluaciones exhaustivas para elegir el mejor modelo de embedding que se adapte a sus necesidades particulares, asegurando que logren los resultados deseados en sus aplicaciones.

Fuente original

Título: Beyond Benchmarks: Evaluating Embedding Model Similarity for Retrieval Augmented Generation Systems

Resumen: The choice of embedding model is a crucial step in the design of Retrieval Augmented Generation (RAG) systems. Given the sheer volume of available options, identifying clusters of similar models streamlines this model selection process. Relying solely on benchmark performance scores only allows for a weak assessment of model similarity. Thus, in this study, we evaluate the similarity of embedding models within the context of RAG systems. Our assessment is two-fold: We use Centered Kernel Alignment to compare embeddings on a pair-wise level. Additionally, as it is especially pertinent to RAG systems, we evaluate the similarity of retrieval results between these models using Jaccard and rank similarity. We compare different families of embedding models, including proprietary ones, across five datasets from the popular Benchmark Information Retrieval (BEIR). Through our experiments we identify clusters of models corresponding to model families, but interestingly, also some inter-family clusters. Furthermore, our analysis of top-k retrieval similarity reveals high-variance at low k values. We also identify possible open-source alternatives to proprietary models, with Mistral exhibiting the highest similarity to OpenAI models.

Autores: Laura Caspari, Kanishka Ghosh Dastidar, Saber Zerhoudi, Jelena Mitrovic, Michael Granitzer

Última actualización: 2024-07-11 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2407.08275

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.08275

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.

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