Le Rôle des Outils dans les Modèles de Langue
Découvrez comment les outils améliorent les capacités et la performance des modèles de langage.
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Table des matières
- Pourquoi les ML ont-ils besoin d'outils ?
- Définir les Outils
- Comment les outils aident-ils les ML ?
- Utilisation des Outils dans les Modèles de Langage
- Types d'Outils et Scénarios
- 1. Accès aux Connaissances
- 2. Calcul Complexe
- 3. Interaction avec le Monde
- 4. Données Non Textuelles
- 5. Modèles de Langage Spécialisés
- Où les Outils Pourraient Ne Pas Aider
- Méthodes Avancées pour l'Utilisation des Outils
- 1. Sélection d'Outils Complexes
- 2. Contextes Programmatiques
- 3. Création d'Outils
- Évaluation de l'Utilisation des Outils
- Propriétés Souhaitées pour les Outils
- Compromis dans l'Utilisation des Outils
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Les outils sont des programmes qui aident les modèles de langage (ML) à mieux accomplir des tâches. Les ML sont doués pour générer du texte mais ont parfois du mal avec des tâches complexes ou des informations qu'ils n'ont pas apprises. En utilisant des outils, les ML peuvent effectuer des tâches qui nécessitent des compétences au-delà de leurs fonctions de base.
Pourquoi les ML ont-ils besoin d'outils ?
Les modèles de langage peuvent répondre à des questions basées sur le texte sur lequel ils ont été formés. Par exemple, ils peuvent répondre à "Quelle est la capitale des États-Unis ?" par "Washington D.C.". Cependant, les ML ont du mal à faire des choses comme des mathématiques complexes ou à rassembler des informations en temps réel, comme la météo actuelle ou la date, car ces données n'étaient pas disponibles pendant l'entraînement.
Pour aider à ces défis, les chercheurs cherchent des moyens d'améliorer les ML en utilisant des outils. Par exemple, une calculatrice aide avec les maths, et une API (Interface de Programmation d'Applications) peut récupérer des informations actuelles sur le web. Les outils ajoutent de nouvelles capacités aux ML, leur permettant d'effectuer des tâches qu'ils ne pouvaient pas gérer auparavant, fournissant de meilleures réponses et accomplissant des tâches plus efficacement.
Définir les Outils
Pour clarifier, les outils dans ce contexte se réfèrent à des programmes externes que les ML peuvent utiliser. Ces outils ne font pas partie du ML lui-même ; ils proviennent d'une source différente et peuvent être appliqués à diverses tâches. Un outil peut être pensé comme une fonction qui prend une entrée et donne une sortie.
Basé sur cette compréhension, nous pouvons catégoriser les outils en trois types principaux :
Outils de perception : Ceux-ci collectent ou fournissent des informations de l'environnement. Par exemple, un outil qui donne l'heure actuelle.
Outils d'Action : Ceux-ci effectuent des actions dans l'environnement. Par exemple, un outil qui peut changer le contenu d'un site web.
Outils de Calcul : Ceux-ci aident avec des calculs ou des opérations complexes. Par exemple, une calculatrice est un outil de calcul pour des problèmes mathématiques, et un traducteur est un outil de calcul qui aide à traduire du texte entre des langues.
Certains outils peuvent s'insérer dans plus d'une catégorie. Un moteur de recherche, par exemple, peut récupérer des informations (perception) et mesurer la pertinence des documents (calcul).
Comment les outils aident-ils les ML ?
Les outils améliorent les ML de plusieurs manières :
- Ils fournissent un accès à des informations en temps réel que les ML ne peuvent pas stocker pendant l'entraînement.
- Ils permettent aux ML d'effectuer des tâches nécessitant des actions dans le monde réel.
- Ils assistent les ML dans des calculs complexes ou des tâches de raisonnement.
En utilisant ces outils, les ML peuvent accomplir plus et fournir de meilleures réponses aux utilisateurs.
Utilisation des Outils dans les Modèles de Langage
Quand les ML veulent utiliser un outil, ils suivent un processus de base. Disons qu'un utilisateur demande : "Quelle est la météo aujourd'hui ?" Le ML peut commencer à générer une réponse texte mais réalise qu'il a besoin d'informations actuelles. Le ML va alors créer une commande pour un outil de vérification de la météo, récupérer la météo actuelle, remplacer la commande de l'outil dans son texte, et finir par une réponse complète, comme "Il fait beau aujourd'hui."
Pour aider les ML à apprendre à utiliser des outils, les chercheurs utilisent deux méthodes principales :
Prompting au moment de l'inférence : Cela implique de donner des exemples et des instructions sur l'utilisation des outils pendant leur fonctionnement.
Apprentissage au moment de l'entraînement : Cette méthode enseigne aux ML en utilisant des exemples pendant leur phase d'entraînement.
Types d'Outils et Scénarios
De nombreux outils existent que les ML peuvent utiliser dans des scénarios spécifiques. Voici quelques exemples :
1. Accès aux Connaissances
Parfois, les ML ne peuvent pas se rappeler tout ce qu'ils doivent savoir. Pour aider à cela, des outils comme des exécuteurs SQL peuvent accéder à des bases de données. Un outil de moteur de recherche peut permettre aux ML de tirer des informations à jour sur le web.
2. Calcul Complexe
Pour des tâches comme des calculs mathématiques, les ML peuvent avoir du mal sans aide. Des outils tels que des calculatrices ou des outils de programmation plus complexes peuvent améliorer leur capacité à calculer.
3. Interaction avec le Monde
Les ML, par eux-mêmes, ne peuvent pas percevoir ou agir dans le monde réel. Avec des outils, ils peuvent rassembler des informations en temps réel, gérer des e-mails ou des calendriers, ou même interagir dans des environnements numériques comme des jeux.
4. Données Non Textuelles
Certains ML ne peuvent travailler qu'avec du texte, mais d'autres peuvent accéder à des images ou des audios. Les outils peuvent aider ces ML à comprendre et traiter des données non textuelles.
5. Modèles de Langage Spécialisés
Les chercheurs ont aussi développé des ML spécialisés qui peuvent être utilisés comme outils. Le ML principal peut planifier des tâches et déléguer des demandes spécifiques à ces modèles spécialisés pour améliorer la performance.
Où les Outils Pourraient Ne Pas Aider
Bien que les outils puissent améliorer de nombreuses tâches, ils ne sont pas toujours bénéfiques. Certaines tâches, comme la traduction automatique ou la résumé, peuvent souvent être bien réalisées par les ML sans outils. Les outils disponibles pour ces tâches n'offrent généralement pas d'avantages significatifs par rapport aux ML principaux, qui peuvent déjà bien performer.
Méthodes Avancées pour l'Utilisation des Outils
Alors que la recherche continue, de nouvelles méthodes pour une meilleure utilisation des outils sont en cours de développement. Voici quelques techniques avancées :
1. Sélection d'Outils Complexes
Lorsque plusieurs outils sont disponibles, les ML peuvent avoir besoin de décider lequel utiliser. S'il n'existe que quelques outils, les ML peuvent les sélectionner directement. Cependant, s'il y a beaucoup d'outils, un système de récupération peut aider à réduire les options les plus appropriées.
2. Contextes Programmatiques
Dans des tâches de programmation, les outils peuvent fonctionner comme des blocs de construction dans le code. Les ML peuvent générer des programmes qui combinent ces outils, fournissant des solutions à des tâches plus complexes.
3. Création d'Outils
Lorsque des outils spécifiques ne sont pas disponibles, les chercheurs explorent maintenant des méthodes pour que les ML créent leurs propres outils. Cela pourrait impliquer la conception de nouvelles fonctions ou langages de programmation pour résoudre des tâches particulières.
Évaluation de l'Utilisation des Outils
Pour comprendre à quel point les outils améliorent les ML, divers benchmarks sont utilisés pour tester leur efficacité. Quelques métriques d'évaluation possibles incluent :
Achèvement des Tâches : Cela vérifie si les outils aident les ML à compléter leurs tâches assignées.
Précision de Sélection des Outils : Implique de mesurer à quel point les ML choisissent les bons outils lors d'une tâche donnée.
Réutilisabilité des Outils : Évalue si les outils peuvent être utilisés plusieurs fois pour différentes tâches.
Propriétés Souhaitées pour les Outils
Pour améliorer les outils pour les ML, des propriétés supplémentaires devraient être prises en compte :
Efficacité : Les outils ne devraient pas ralentir considérablement les ML lorsqu'ils sont utilisés.
Qualité : Les outils devraient bien fonctionner et ne pas échouer de manière inattendue.
Fiabilité : Les outils doivent fournir des résultats cohérents, en particulier ceux impliquant des modèles neuronaux.
Reproductibilité : Étant donné que certains outils peuvent retourner des résultats différents au fil du temps, une méthode pour exécuter des tests garantissant des résultats cohérents serait bénéfique.
Sécurité : Les utilisateurs devraient pouvoir faire confiance aux outils qu'ils utilisent, ce qui signifie qu'ils doivent être simples et sécurisés.
Compromis dans l'Utilisation des Outils
Bien que les outils améliorent souvent les performances, il y a un coût associé à leur utilisation. Les avantages doivent être équilibrés par rapport à la computation supplémentaire nécessaire pour entraîner les ML à utiliser efficacement les outils.
Certaines tâches voient une augmentation significative des performances grâce à l'utilisation d'outils, tandis que d'autres pourraient ne pas en bénéficier autant. Par exemple, utiliser des outils pour des problèmes mathématiques peut grandement améliorer la performance, tandis que certaines tâches linguistiques peuvent ne pas voir d'amélioration marquée.
Conclusion
En résumé, les outils sont vitaux pour élargir ce que les modèles de langage peuvent faire. Ils aident les ML à effectuer une gamme plus large de tâches en fournissant un accès à des informations en temps réel, en permettant des calculs complexes et en permettant une interaction avec le monde. Comprendre comment les ML utilisent des outils peut guider la recherche future, permettant des modèles plus sophistiqués et des outils qui fonctionnent ensemble efficacement.
Alors que les chercheurs continuent à explorer ce domaine, nous pouvons nous attendre à de nouveaux benchmarks et métriques d'évaluation qui affineront notre compréhension de l'utilisation des outils par les ML. L'avenir promet un potentiel prometteur pour intégrer des outils, améliorant les capacités des modèles de langage et, en fin de compte, améliorant l'expérience des utilisateurs.
Titre: What Are Tools Anyway? A Survey from the Language Model Perspective
Résumé: Language models (LMs) are powerful yet mostly for text generation tasks. Tools have substantially enhanced their performance for tasks that require complex skills. However, many works adopt the term "tool" in different ways, raising the question: What is a tool anyway? Subsequently, where and how do tools help LMs? In this survey, we provide a unified definition of tools as external programs used by LMs, and perform a systematic review of LM tooling scenarios and approaches. Grounded on this review, we empirically study the efficiency of various tooling methods by measuring their required compute and performance gains on various benchmarks, and highlight some challenges and potential future research in the field.
Auteurs: Zhiruo Wang, Zhoujun Cheng, Hao Zhu, Daniel Fried, Graham Neubig
Dernière mise à jour: 2024-03-18 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2403.15452
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.15452
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
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