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Améliorer les modèles de langage : une nouvelle méthode d'entraînement

De nouvelles stratégies améliorent la capacité des modèles de langage à récupérer les connaissances de manière précise.

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Les modèles de langage ont fait pas mal de progrès. Ils peuvent produire du texte qui sonne intelligent et cohérent. Mais ils ont encore un gros souci : ils se trompent souvent sur des faits ou inventent des trucs. Ce problème s'appelle la "hallucination". L'hallucination se produit quand un modèle donne des informations fausses qui n'étaient pas dans ses données d'entraînement. C'est particulièrement inquiétant dans des domaines où l'information précise est cruciale.

Un problème clé qui mène à l'hallucination est connu sous le nom de "malédiction de la réversibilité". Ça veut dire que l'arrangement des mots dans l'entraînement affecte à quel point un modèle récupère bien des informations plus tard. Par exemple, si un modèle apprend que "Paris est la capitale de la France", il pourra répondre à "Quelle est la capitale de la France ?", mais il pourrait galérer avec "Paris est la capitale de quel pays ?" Même si les deux questions demandent la même chose, l'ordre des mots fait une différence dans la capacité de réponse du modèle.

Pour aider à résoudre la malédiction de la réversibilité, beaucoup de chercheurs ont essayé de changer les données d'entraînement pour inclure des exemples où l'ordre des tokens est inversé. Ça veut dire entraîner le modèle sur des phrases originales et inversées. Dans cet article, on explore un angle différent : se concentrer sur comment on définit les tâches pour que le modèle apprenne.

Comprendre la Malédiction de la Factorisation

En essayant de s'attaquer à la malédiction de la réversibilité, on introduit le concept de la malédiction de la factorisation. Cette idée aide à expliquer pourquoi certains modèles de langage ont du mal à récupérer des informations. La malédiction de la factorisation décrit comment les modèles décomposent l'entrée en parties qui prédisent ce qui vient ensuite. Si cette décomposition est trop stricte, le modèle devient limité dans sa capacité à apprendre des arrangements différents de la même information.

Quand un modèle apprend principalement à prédire le mot suivant dans une phrase à partir des mots précédents, sa compréhension est basée uniquement sur cet ordre de mots. Du coup, il a du mal quand l'information est présentée différemment. En gros, s'il voit un arrangement spécifique pendant l'entraînement, il peut ne pas reconnaître les mêmes faits présentés d'une autre manière.

La Nouvelle Approche : Entraînement Indifférent à la Factorisation

Étant donné les défis posés par la malédiction de la factorisation, on propose une alternative : l'entraînement indifférent à la factorisation. Cette méthode d'entraînement consiste à enseigner aux modèles d'une manière où ils prêtent moins attention à l'ordre spécifique des tokens tout en comprenant le sens global. Ça pourrait aider les modèles à mieux se souvenir des informations sans se focaliser sur l'ordre des mots.

Pour vérifier cette idée, on a réalisé divers tests pour voir à quel point différentes méthodes d'entraînement permettent aux modèles de stocker et récupérer des Connaissances. Nos expériences comprenaient des conditions contrôlées et des données du monde réel pour évaluer les performances de ces différentes approches.

Expérimentations avec des Stratégies Indifférentes à la Factorisation

On a mis en place une tâche de Récupération contrôlée pour mesurer à quel point chaque méthode d'apprentissage fonctionne. Dans cette tâche, on a créé des paires de séquences clé-valeur. Par exemple, on pourrait entraîner un modèle avec une clé comme "capitale de la France" et sa valeur correspondante "Paris". On a ensuite testé à quel point le modèle pouvait récupérer les clés à partir de leurs valeurs et vice versa.

On a aussi examiné d'autres relations et scénarios où simplement inverser les tokens n'a pas aidé à améliorer les performances. Au lieu de ça, on a découvert qu'une approche plus flexible permettait aux modèles entraînés dans des conditions indifférentes à la factorisation de mieux performer sur différents types de questions.

Évaluations Réalistes Utilisant le Savoir de Wikipedia

Pour ajouter plus de complexité à nos tests, on a créé une configuration d'évaluation pratique en utilisant des données de Wikipedia. En ajustant les modèles sur de vrais articles et leurs relations, on pouvait simuler des situations réelles où ces modèles seraient appliqués.

Dans cette configuration, on s'est concentré sur le question-réponse à livre fermé. Ça veut dire que les modèles devaient se fier uniquement à leur entraînement sans aucun indice externe. On a élaboré des questions qui exigeaient un raisonnement sur les entités et leurs relations dans les deux sens.

Insights des Expérimentations

À travers nos expérimentations, on a appris que les modèles entraînés de manière indifférente à la factorisation peuvent mieux généraliser à diverses tâches. Par exemple, quand on demandait à un modèle de se souvenir d'informations, sa réponse avait tendance à être précise peu importe comment la question était formulée. C'est un énorme avantage parce que ça signifie que le modèle peut gérer une plus grande variété de questions sans être limité par la façon dont il a appris.

On a aussi remarqué que pendant les tâches de raisonnement inversé, les modèles qui fonctionnaient avec des méthodes d'entraînement traditionnelles avaient du mal. Le problème de ces méthodes est qu'elles se concentrent généralement sur la séquence directe. Quand la tâche exigeait de travailler à rebours, les modèles échouaient souvent.

Fait intéressant, on a découvert que même des configurations plus simples peuvent clarifier comment décomposer l'information. Permettre aux modèles d'apprendre à partir de divers exemples de la même information dans différents séquences a considérablement amélioré leurs performances.

L'Importance de Varier les Méthodes d'Entraînement

Une des grandes conclusions de notre travail est que varier les méthodes d'entraînement peut mener à de meilleurs résultats globaux. L'approche traditionnelle des taux de masquage fixes ou d'inversion des séquences de tokens ne donne pas toujours de bons résultats. En revanche, nos méthodes indifférentes à la factorisation ont permis aux modèles de saisir différentes manières d'interpréter la même information plus efficacement.

Des méthodes d'entraînement qui permettent un large éventail de prévisions contextuelles-comme deviner n'importe quel contexte à partir de n'importe quel autre, peu importe l'ordre-ont montré des résultats prometteurs. Ces stratégies peuvent être comparées à permettre aux étudiants d'aborder un sujet de plusieurs angles, ce qui leur facilite la compréhension de sujets complexes.

Capacités de Planification dans les Modèles de Langage

Un autre résultat intéressant de notre étude est le potentiel d'amélioration des capacités de planification dans les modèles de langage. Quand confrontés à des tâches qui nécessitent une forme de planification, les modèles entraînés avec des stratégies indifférentes à la factorisation semblaient mieux équipés pour le défi. Ça suggère que ces modèles peuvent non seulement se souvenir de faits mais aussi les appliquer dans des scénarios pratiques, comme déterminer une séquence d'étapes pour atteindre un objectif.

Par exemple, quand on donne une tâche impliquant de naviguer à travers des chemins, les modèles formés avec nos méthodes pouvaient prédire efficacement quels chemins emprunter sans perdre de vue leurs décisions précédentes. Cela contraste avec les modèles autoregressifs traditionnels qui ne pouvaient pas suivre efficacement des tâches nécessitant de la prévoyance.

Futures Directions et Considérations

Bien que nos résultats soient prometteurs, on reconnaît aussi que des défis demeurent. La complexité globale des tâches signifie que les modèles ont besoin d'une meilleure façon de passer de tâches plus simples à des scénarios plus complexes. Il y a encore besoin de plus d'études pour s'assurer que les modèles peuvent apprendre efficacement sans être freinés par les subtilités de l'ordre du langage.

De plus, les informations tirées de ce travail pourraient susciter un nouvel intérêt pour des méthodes d'entraînement qui ajustent leur approche en fonction des tâches à accomplir. Il est essentiel de continuer à poursuivre des méthodes qui permettent aux modèles de tirer des connaissances d'une perspective plus large, améliorant ainsi leurs capacités globales.

Conclusion

En résumé, les modèles de langage ont fait des progrès significatifs pour produire du texte cohérent et sensé. Cependant, les défis liés à la récupération des connaissances et aux hallucinations soulignent le besoin de meilleures méthodes d'entraînement. La malédiction de la factorisation met en évidence comment les approches traditionnelles peuvent restreindre la compréhension et l'utilisation des informations par un modèle.

En adoptant une approche d'entraînement indifférente à la factorisation, nous avons montré que les modèles de langage peuvent mieux stocker et récupérer des connaissances, devenant plus aptes à répondre à des questions peu importe comment elles sont formulées. Ce travail pave la voie pour de futures avancées dans l'entraînement des modèles de langage, avec l'espoir de construire des modèles encore plus fiables et capables.

Source originale

Titre: The Factorization Curse: Which Tokens You Predict Underlie the Reversal Curse and More

Résumé: Today's best language models still struggle with hallucinations: factually incorrect generations, which impede their ability to reliably retrieve information seen during training. The reversal curse, where models cannot recall information when probed in a different order than was encountered during training, exemplifies this in information retrieval. We reframe the reversal curse as a factorization curse - a failure of models to learn the same joint distribution under different factorizations. Through a series of controlled experiments with increasing levels of realism including WikiReversal, a setting we introduce to closely simulate a knowledge intensive finetuning task, we find that the factorization curse is an inherent failure of the next-token prediction objective used in popular large language models. Moreover, we demonstrate reliable information retrieval cannot be solved with scale, reversed tokens, or even naive bidirectional-attention training. Consequently, various approaches to finetuning on specialized data would necessarily provide mixed results on downstream tasks, unless the model has already seen the right sequence of tokens. Across five tasks of varying levels of complexity, our results uncover a promising path forward: factorization-agnostic objectives can significantly mitigate the reversal curse and hint at improved knowledge storage and planning capabilities.

Auteurs: Ouail Kitouni, Niklas Nolte, Diane Bouchacourt, Adina Williams, Mike Rabbat, Mark Ibrahim

Dernière mise à jour: 2024-06-07 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.05183

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.05183

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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