Améliorer les modèles de langue avec de nouvelles techniques de décodage
De nouvelles méthodes améliorent les résultats des modèles de langue tout en respectant les règles de grammaire.
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Table des matières
Les grands modèles de langage (LLMs) sont comme des robots stylés qui peuvent écrire du texte, mais ils galèrent un peu quand il s'agit de produire des Sorties très structurées comme du code ou des formules mathématiques. C'est un peu comme demander à un chef spécialisé dans les desserts de préparer un soufflé-juste parce qu'il est génial dans un domaine ne veut pas dire qu'il peut tout gérer.
Pour aider avec ces défis, des gens malins ont inventé des approches de décodage contraint. Ça veut dire qu'ils guident soigneusement les LLMs pour s'assurer qu'ils respectent certaines règles en créant leurs sorties. Pense à ça comme un ensemble d'instructions pour un jeu que le LLM doit suivre pour bien jouer.
Dans cet article, on va parler d'un type spécifique de décodage contraint appelé décodage grammaticalement contraint (GCD). Ici, les sorties des LLMs doivent suivre certaines règles de grammaire. Mais attention ! On a découvert que ces méthodes peuvent parfois perturber la façon naturelle dont le LLM génère du texte et conduire à des résultats de mauvaise qualité.
C'est là qu'intervient le décodage aligné sur la grammaire (GAD) ! On va aussi vous présenter une nouvelle approche appelée Échantillonnage Adaptatif avec Avenir Attendu Approximatif (ASAp). Le but d'ASAp est d'aider les LLMs à créer des sorties qui suivent les règles tout en restant agréables à lire et sensées.
En gros, on veut s'assurer que notre robot chef puisse toujours préparer des plats délicieux tout en suivant les instructions sans trop forcer.
Le Problème avec le GCD
Le GCD, c'est comme dire au LLM, "Hé, tu dois écrire ce type de document en particulier, alors voilà les règles." Bien que ça aide le LLM à rester sur la bonne voie, ça peut aussi déformer la probabilité de différentes sorties. Imagine ça : tu demandes au LLM d'écrire une histoire sur un chat, mais la méthode GCD finit par le faire écrire sur un chat qui commence soudainement à danser comme un robot. C'est marrant, mais ce n'est pas ce qu'on voulait !
On a réalisé que le GCD pouvait poser un problème. Les sorties peuvent être grammaticalement correctes, mais elles peuvent être si peu probables selon le LLM que ça ressemble à une mauvaise blague. Donc, on avait besoin d'une meilleure façon d'aligner le texte généré par les LLMs avec les règles de grammaire.
Découvrez le GAD
Alors, c'est quoi le GAD ? C'est une nouvelle façon de s'assurer que lorsque les LLMs génèrent du texte, ça suit non seulement les règles de grammaire mais ça s'inscrit aussi dans les probabilités de ce que le LLM veut naturellement écrire. C'est comme donner à notre robot chef un ensemble de recettes délicieuses qui ont bon goût et qui répondent à des besoins diététiques spécifiques.
Le GAD aide à garantir que le LLM produit des sorties qui sont à la fois sensées et conformes aux règles de grammaire. Par exemple, si on dit, "Écris une lettre d'amour," le GAD guide le LLM pour générer une lettre tout en gardant son flair et sa personnalité naturels.
ASAp à la rescousse !
Maintenant, parlons d'ASAp, notre nouvel outil brillant. Imagine-le comme donner à notre robot chef un nouvel ensemble d'ustensiles de cuisine qui l'aident à créer de meilleurs plats au fil du temps.
ASAp fonctionne en échantillonnant les sorties à plusieurs reprises tout en gardant une trace de ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas. C'est un peu comme un chef en herbe qui apprend en essayant différentes recettes et en les ajustant selon les retours.
Au lieu de forcer le LLM à suivre des règles de grammaire et risquer d'avoir une mauvaise qualité, ASAp lui permet d'explorer tout en apprenant progressivement quels chemins mènent à de la bonne nourriture-ce qui, dans notre cas, signifie du bon texte !
Un aperçu de comment fonctionne ASAp
D'abord, ASAp commence avec l'approche standard de GCD, déterminant quelles sorties sont valides selon les règles de grammaire. Cependant, au lieu de s'en tenir strictement à une méthode, ASAp garde une trace des sorties qu'il a vues jusqu'à présent.
Avec chaque nouvelle sortie générée, ASAp recalibre sa pensée sur la façon dont le LLM peut rester dans les règles de grammaire. C'est comme un système GPS qui apprend les meilleurs itinéraires selon les habitudes de trafic passées pour éviter les embouteillages à l'avenir.
L'algorithme continue d'itérer, échantillonnant les sorties les unes après les autres et apprenant de ce qui a fonctionné et de ce qui n'a pas fonctionné. Avec le temps, il devient meilleur pour produire les bonnes sorties sans perdre le fun et la créativité que le LLM peut apporter.
Évaluation et résultats
Quand on a testé notre approche ASAp, elle a souvent surpassé les méthodes standards, ce qui signifie qu'elle a généré des sorties qui étaient non seulement grammaticalement correctes mais qui s'alignaient mieux avec ce que le LLM aurait naturellement généré.
Dans nos expériences, on a montré qu'ASAp peut prendre les devants, notamment dans des tâches comme la génération de code et le traitement de langage structuré. C'est un peu comme un étudiant qui s'améliore en maths quand on lui donne plus de pratique et de conseils ; ASAp s'améliore plus il échantillonne des sorties.
Le bon, le mauvais, et l'avenir
Bien qu'ASAp ait montré d'excellents résultats, on doit admettre que ce n'est pas parfait. Il y a encore des instances où ça prend du temps pour converger vers la sortie désirée. C'est comme s'entraîner pour un marathon ; ça ne se fait pas du jour au lendemain.
Alors qu'on avance, il y a plein de place pour s'améliorer. L'avenir réserve des idées prometteuses comme mélanger ASAp avec des méthodes de recherche plus intelligentes pour aider le LLM à explorer plus efficacement. Pense à ça comme à l'amélioration des outils de notre robot chef pour créer des plats encore plus exquis plus rapidement.
Conclusion
En conclusion, les LLMs sont des outils phénoménaux, mais ils peuvent se retrouver embourbés quand on leur demande des sorties structurées. Avec le GAD et l'ASAp, on a trouvé un moyen de les aider à créer du contenu beau et grammaticalement précis sans perdre leur flair.
Bien qu'on ait encore quelques défis à relever, le travail qu'on a fait pose une base solide pour les développements futurs. Tout comme un chef perfectionne son art, les LLMs peuvent apprendre et s'adapter au fil du temps pour fournir des sorties qui répondent à la fois aux exigences structurées et aux nuances du langage humain.
Alors, la prochaine fois que tu demandes à un modèle de langage d'écrire quelque chose de structuré, tu peux le faire en sachant que des outils comme ASAp sont là pour l'aider à briller ! C'est quelque chose à célébrer-comme un soufflé réussi qui monte dans le four !
Titre: Grammar-Aligned Decoding
Résumé: Large Language Models (LLMs) struggle with reliably generating highly structured outputs, such as program code, mathematical formulas, or well-formed markup. Constrained decoding approaches mitigate this problem by greedily restricting what tokens an LLM can output at each step to guarantee that the output matches a given constraint. Specifically, in grammar-constrained decoding (GCD), the LLM's output must follow a given grammar. In this paper, we demonstrate that GCD techniques (and in general constrained decoding techniques) can distort the LLM's distribution, leading to outputs that are grammatical but appear with likelihoods that are not proportional to the ones given by the LLM, and so ultimately are low-quality. We call the problem of aligning sampling with a grammar constraint, grammar-aligned decoding (GAD), and propose adaptive sampling with approximate expected futures (ASAp), a decoding algorithm that guarantees the output to be grammatical while provably producing outputs that match the conditional probability of the LLM's distribution conditioned on the given grammar constraint. Our algorithm uses prior sample outputs to soundly overapproximate the future grammaticality of different output prefixes. Our evaluation on code generation and structured NLP tasks shows how ASAp often produces outputs with higher likelihood (according to the LLM's distribution) than existing GCD techniques, while still enforcing the desired grammatical constraints.
Auteurs: Kanghee Park, Jiayu Wang, Taylor Berg-Kirkpatrick, Nadia Polikarpova, Loris D'Antoni
Dernière mise à jour: 2024-11-04 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2405.21047
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.21047
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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