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L'impact de l'arrangement des données sur les modèles de langue

Organiser les données d'entraînement améliore vachement la performance du modèle de langue.

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Les modèles de langage sont des systèmes qui peuvent comprendre et générer du langage humain. Ils sont entraînés sur de grandes quantités de données textuelles, apprenant à prédire le prochain mot dans une phrase en fonction des mots qui l'ont précédé. Ce processus d'entraînement s'appelle le pré-entraînement. Une partie clé du pré-entraînement est la façon dont les données sont organisées et présentées au modèle.

L'Importance de l'Arrangement des Données

Traditionnellement, pendant le pré-entraînement, plusieurs documents sont combinés en séquences de longueur fixe. Le modèle essaie ensuite de prédire le prochain mot, utilisant tous les mots précédents comme contexte. Cela se fait à travers une méthode appelée Masquage Causal. Bien que cette méthode soit courante car elle est simple et efficace, peu d'enquête a été faite sur la façon dont l'arrangement des documents dans les séquences affecte la capacité du modèle à bien performer par la suite.

Distractions dans le Pré-Entraînement

Une découverte intéressante est que l'utilisation du masquage causal peut amener le modèle à capter des informations qui ne sont pas pertinentes, car il apprend à partir de différents documents en même temps. Ces informations supplémentaires peuvent perturber le modèle et réduire sa performance sur les tâches qui suivent la phase de pré-entraînement. Dans une approche différente appelée masquage causal intra-document, le modèle ne considère que les mots du même document lorsqu'il prédit le prochain mot. Cette méthode aide à éliminer les distractions provenant d'autres documents, conduisant à de meilleurs résultats.

Documents Connexes et Performance

Une autre stratégie utile est de regrouper ensemble des documents qui sont liés les uns aux autres lors de la création des séquences d'entraînement. En faisant cela, le modèle peut se concentrer davantage sur les informations qui comptent et moins sur les données non pertinentes. Une nouvelle méthode nommée Bm25Chunk a été introduite pour récupérer et regrouper efficacement ces documents liés. L'utilisation de cette méthode a montré des améliorations significatives dans les capacités du modèle dans des domaines comme l'apprentissage à partir du contexte et le rappel des connaissances sans réduire l'efficacité.

Défis et Opportunités

Les grands modèles de langage deviennent de plus en plus complexes, entraînés sur un vaste ensemble de documents. Cependant, la façon dont l'arrangement de ces documents pendant le pré-entraînement impacte la performance du modèle sur différentes tâches n'est toujours pas entièrement comprise. L'accent a principalement été mis sur la qualité et la diversité des données d'entraînement plutôt que sur la manière dont les données sont structurées.

Techniques de Pré-Entraînement

Pour mieux explorer comment les stratégies de regroupement et de masquage affectent le pré-entraînement, des modèles ont été entraînés en utilisant différentes méthodes. Une méthode de référence a été employée, où des documents étaient sélectionnés aléatoirement et regroupés ensemble. Une autre méthode s'est concentrée sur le regroupement de documents en fonction de sources similaires, tandis que la nouvelle méthode basée sur la récupération a également été comparée entre les différents arrangements de documents.

Résultats des Expérimentations

Les expériences ont montré que l'utilisation du masquage causal sans tenir compte des limites des documents conduisait souvent à de la confusion pour le modèle, le faisant performer moins bien. En revanche, l'utilisation du masquage causal intra-document a amélioré la performance et a permis au modèle de se concentrer sur les informations pertinentes. De plus, une meilleure organisation des documents dans les séquences d'entraînement a également bénéficié au modèle.

Composition des Données de Pré-Entraînement

Le pré-entraînement implique la sélection et le regroupement de documents en morceaux qui seront présentés au modèle. Cela implique de choisir des documents parmi un ensemble plus large et de viser à les garder liés. Il existe trois principales stratégies pour cela :

  1. Échantillonnage aléatoire : Les documents sont sélectionnés au hasard, ce qui peut conduire à des mélanges de différents types de contenu qui peuvent ne pas être pertinents les uns par rapport aux autres.
  2. Échantillonnage Spécifique à la Source : Seuls les documents de la même source sont choisis, réduisant ainsi la chance de mélanger du contenu non lié.
  3. Regroupement Basé sur la Récupération : Cette méthode utilise une technique pour trouver et regrouper des documents qui sont similaires les uns aux autres, ce qui peut améliorer l'efficacité de l'entraînement.

Masquage Causal Expliqué

Le masquage causal est une pratique courante où chaque mot dans une séquence est prédit uniquement en fonction des mots qui le précèdent. Cela signifie que le modèle n'a pas accès à des mots futurs lors de la formulation de sa prédiction. Cependant, cette approche peut être moins efficace si le modèle est exposé à des distractions provenant d'autres documents dans le même groupe.

Masquage Causal Intra-Document

Avec le masquage causal intra-document, le modèle n'utilise que des mots du même document lorsqu'il prédit ce qui vient ensuite. Cela peut aider à améliorer la concentration et la performance du modèle car cela évite de mélanger des informations provenant de différents contextes qui pourraient le perturber.

Méthodes d'Évaluation

Pour évaluer la performance de ces modèles, diverses mesures d'évaluation sont utilisées, y compris la perplexité, qui mesure combien le modèle prédit le prochain mot. Des scores de perplexité plus bas indiquent une meilleure performance. De plus, les modèles ont été évalués sur leur capacité à apprendre dans le contexte, à mémoriser des informations, et à utiliser le contexte efficacement lors de diverses tâches.

Résultats des Différents Modèles

En analysant les résultats, il est devenu clair que la méthode de pré-entraînement impacte directement la performance. Par exemple, les modèles qui ont utilisé le masquage causal intra-document ont systématiquement surpassé ceux qui mélangeaient des informations provenant de plusieurs sources. La méthode basée sur la récupération a également montré des résultats prometteurs, indiquant que des séquences d'entraînement mieux organisées conduisent à des modèles plus efficaces.

Comprendre l'Apprentissage Contextuel

L'apprentissage en contexte fait référence à la manière dont un modèle peut s'adapter à de nouvelles informations basées sur des exemples présentés dans un contexte limité. L'évaluation de l'apprentissage en contexte a impliqué l'utilisation de différents ensembles de données pour évaluer l'exactitude avec laquelle les modèles pouvaient classer des textes en fonction d'exemples en quelques coups.

Capacités de Mémorisation des Connaissances

Un autre domaine de test a consisté à évaluer à quel point les modèles pouvaient rappeler des informations qu'ils avaient apprises lors du pré-entraînement. Cela impliquait l'utilisation d'ensembles de données conçus pour mesurer la capacité à répondre à des questions basées sur des informations rencontrées précédemment.

Tâches de Compréhension Écrite

Les modèles ont également été évalués sur des tâches de compréhension écrite et des tâches nécessitant la récupération d'informations provenant de plusieurs documents. Les résultats ont montré que certains modèles se débrouillaient mieux pour utiliser le contexte que d'autres, surtout lorsque le pré-entraînement impliquait un contenu étroitement regroupé et lié.

Arrangement des Documents et Performance

La façon dont les documents étaient arrangés pendant le pré-entraînement avait un impact direct sur la capacité des modèles à identifier les informations pertinentes contre celles qui ne l'étaient pas. Cela a été particulièrement évident dans des tâches comme la réponse à des questions multi-document, où il était crucial pour les modèles de filtrer les informations potentiellement distrayantes afin de trouver des réponses pertinentes.

Analyse de la Distribution de l'Attention

Une analyse des distributions d'attention a révélé que les modèles utilisant le masquage intra-document avaient tendance à se concentrer davantage sur des informations pertinentes. Cela indique que lorsque les distractions d'autres documents étaient minimisées, les modèles pouvaient mieux reconnaître et traiter le contexte avec lequel ils travaillaient.

L'Effet de la Connexité

La connexité fait référence au phénomène où certains termes se produisent ensemble en grappes dans le texte. Il a été constaté qu'une plus grande connexité dans les séquences d'entraînement corrélait avec de meilleures performances des modèles. Cela indique que la façon dont le texte est structuré peut influencer la qualité de l'apprentissage d'un modèle à partir de ses données d'entraînement.

Directions Futures

Il reste encore de nombreux aspects à explorer. Examiner différentes façons d'arranger les séquences d'entraînement, ainsi que d'étudier comment la taille et l'échelle des données d'entraînement impactent la performance du modèle, sont des domaines prometteurs pour la recherche future.

Conclusion

Cet examen de la manière dont la composition des séquences affecte le pré-entraînement des modèles de langage souligne l'importance d'organiser efficacement les données. En sélectionnant et en regroupant soigneusement les documents en fonction de leur pertinence, les modèles peuvent obtenir de meilleures performances dans la compréhension et la génération du langage humain. Alors que le domaine continue d'évoluer, le perfectionnement de ces méthodes sera essentiel pour développer des modèles de langage plus efficaces.

Source originale

Titre: Analysing The Impact of Sequence Composition on Language Model Pre-Training

Résumé: Most language model pre-training frameworks concatenate multiple documents into fixed-length sequences and use causal masking to compute the likelihood of each token given its context; this strategy is widely adopted due to its simplicity and efficiency. However, to this day, the influence of the pre-training sequence composition strategy on the generalisation properties of the model remains under-explored. In this work, we find that applying causal masking can lead to the inclusion of distracting information from previous documents during pre-training, which negatively impacts the performance of the models on language modelling and downstream tasks. In intra-document causal masking, the likelihood of each token is only conditioned on the previous tokens in the same document, eliminating potential distracting information from previous documents and significantly improving performance. Furthermore, we find that concatenating related documents can reduce some potential distractions during pre-training, and our proposed efficient retrieval-based sequence construction method, BM25Chunk, can improve in-context learning (+11.6\%), knowledge memorisation (+9.8\%), and context utilisation (+7.2\%) abilities of language models without sacrificing efficiency.

Auteurs: Yu Zhao, Yuanbin Qu, Konrad Staniszewski, Szymon Tworkowski, Wei Liu, Piotr Miłoś, Yuxiang Wu, Pasquale Minervini

Dernière mise à jour: 2024-02-21 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2402.13991

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.13991

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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