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# Informatique# Calcul et langage# Apprentissage automatique

Améliorer l'efficacité de l'entraînement des modèles de langue

Cette recherche se concentre sur l'optimisation de l'entraînement des modèles de langage et la prédiction de leur performance dans le monde réel.

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Les modèles de langage sont des programmes informatiques qui aident à comprendre et à générer le langage humain. Ils deviennent de plus en plus essentiels dans la technologie du quotidien. Cependant, entraîner ces modèles demande beaucoup de ressources et coûte cher. Cet article parle de comment améliorer le processus d'Entraînement de ces modèles et de prédire leur Performance dans des tâches pratiques.

Le défi de l'entraînement des modèles de langage

Former des modèles de langage nécessite énormément de puissance de calcul, ce qui peut vite devenir très coûteux. Les chercheurs doivent souvent trouver le bon équilibre entre le nombre de tokens d'entraînement, qui sont des morceaux de texte dont le modèle apprend, et le nombre de paramètres du modèle, qui sont les réglages que le modèle ajuste durant l'apprentissage. Réduire les coûts tout en améliorant la performance est un gros enjeu de recherche.

Lois de mise à l'échelle

Les lois de mise à l'échelle sont des règles mathématiques qui aident à comprendre comment les modèles se comportent quand on change leur taille ou la quantité de données sur lesquelles ils sont entraînés. En général, les modèles plus grands, entraînés sur plus de données, performent mieux. Cependant, il y a des limites à ça. Simplement agrandir un modèle ou lui donner plus de données ne garantit pas qu'il marchera mieux.

Sur-entraînement et ses effets

En pratique, les modèles sont souvent entraînés plus longtemps que nécessaire, un processus qu'on appelle le sur-entraînement. Cette approche peut faire économiser des coûts quand les modèles sont utilisés plus tard. Des recherches montrent que les modèles sur-entraînés peuvent encore bien performer, mais prédire leur performance avec précision peut être compliqué.

L'importance de prédire la performance

Quand les chercheurs créent de nouveaux modèles, ils ont souvent besoin de les comparer sur leur capacité à bien faire différentes tâches. Cependant, la plupart des lois de mise à l'échelle se concentrent surtout sur la prédiction de la performance d'un modèle sur une tâche d'entraînement spécifique plutôt que sur son utilité réelle dans des applications concrètes. Ce décalage peut rendre difficile l'évaluation de quel modèle est vraiment meilleur.

Notre approche

Cette recherche revoit comment les modèles peuvent être mis à l'échelle et comment on peut prédire leur performance. En étudiant une large gamme de modèles-104 pour être précis-allant de petits à grands, nous visons à trouver des moyens plus clairs de comprendre comment les changements dans l'entraînement affectent la performance.

Mise en place de l'expérience

Nous avons entraîné nos modèles en utilisant trois ensembles de données différents : RedPajama, C4 et RefinedWeb. Cette variété nous aide à s'assurer que nos conclusions ne sont pas juste spécifiques à un type de données. Nous avons examiné des modèles de différentes tailles, allant de 0,011 milliard de paramètres jusqu'à 6,9 milliards de paramètres. En changeant le nombre de tokens utilisés pour l'entraînement, nous avons pu analyser comment différentes conditions influencent la performance des modèles.

Résultats clés sur le sur-entraînement

Nous avons trouvé que les modèles que nous avons entraînés suivaient des schémas spécifiques en ce qui concerne leur performance. En observant comment différents modèles se comportaient par rapport à leurs données d'entraînement, nous avons pu créer une image plus claire de la manière dont ils pourraient performer dans des tâches du monde réel.

Prédire la performance des modèles

Grâce à nos expériences, nous avons découvert qu'il y a un lien fort entre la façon dont un modèle Prédit du texte (mesuré par ce qu'on appelle "perplexité") et sa performance sur différentes tâches. En reliant ces deux facteurs, nous pouvons prédire l'efficacité d'un modèle dans des tâches où il doit générer ou analyser du texte.

Prédictions de notre modèle

En utilisant nos lois de mise à l'échelle, nous avons pu estimer avec précision la performance de modèles plus grands basés sur des expériences plus petites. Cette méthode a permis d'économiser des ressources de calcul tout en fournissant des prédictions valides.

Implications pratiques

Ces découvertes ont des implications importantes pour quiconque travaille avec des modèles de langage, des chercheurs aux entreprises qui utilisent cette technologie. En adoptant ces méthodes, il devient plus facile d'entraîner des modèles rapidement et efficacement tout en s'assurant qu'ils performent bien lorsqu'ils sont utilisés concrètement.

Conclusion

En résumé, la recherche révèle que les lois de mise à l'échelle et les prédictions efficaces de la performance des modèles peuvent considérablement améliorer l'entraînement des modèles de langage. En se concentrant sur la relation entre la taille des modèles, la quantité de données d'entraînement et leur performance éventuelle dans des tâches pratiques, nous ouvrons la voie à de futures améliorations dans ce domaine. Ce travail montre qu'il est possible de trouver un équilibre entre la réduction des coûts et l'amélioration de l'efficacité dans l'entraînement de ces modèles complexes, rendant les modèles de langage plus accessibles pour diverses applications.

Source originale

Titre: Language models scale reliably with over-training and on downstream tasks

Résumé: Scaling laws are useful guides for derisking expensive training runs, as they predict performance of large models using cheaper, small-scale experiments. However, there remain gaps between current scaling studies and how language models are ultimately trained and evaluated. For instance, scaling is usually studied in the compute-optimal training regime (i.e., "Chinchilla optimal" regime). In contrast, models are often over-trained to reduce inference costs. Moreover, scaling laws mostly predict loss on next-token prediction, but models are usually compared on downstream task performance. To address both shortcomings, we create a testbed of 104 models with 0.011B to 6.9B parameters trained with various numbers of tokens on three data distributions. First, we fit scaling laws that extrapolate in both the amount of over-training and the number of model parameters. This enables us to predict the validation loss of a 1.4B parameter, 900B token run (i.e., 32$\times$ over-trained) and a 6.9B parameter, 138B token run (i.e., a compute-optimal run)$\unicode{x2014}$each from experiments that take 300$\times$ less compute. Second, we relate the perplexity of a language model to its downstream task performance by proposing a power law. We use this law to predict top-1 error averaged over downstream tasks for the two aforementioned models, using experiments that take 20$\times$ less compute. Our experiments are available at https://github.com/mlfoundations/scaling.

Auteurs: Samir Yitzhak Gadre, Georgios Smyrnis, Vaishaal Shankar, Suchin Gururangan, Mitchell Wortsman, Rulin Shao, Jean Mercat, Alex Fang, Jeffrey Li, Sedrick Keh, Rui Xin, Marianna Nezhurina, Igor Vasiljevic, Jenia Jitsev, Luca Soldaini, Alexandros G. Dimakis, Gabriel Ilharco, Pang Wei Koh, Shuran Song, Thomas Kollar, Yair Carmon, Achal Dave, Reinhard Heckel, Niklas Muennighoff, Ludwig Schmidt

Dernière mise à jour: 2024-06-14 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2403.08540

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.08540

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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