Faire avancer les modèles de langage avec des systèmes de mémoire externes
Une nouvelle méthode améliore les modèles de langue avec une mémoire externe adaptable pour une meilleure compréhension.
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Table des matières
Les modèles linguistiques sont des programmes informatiques capables de comprendre et de produire du langage humain. Ils se sont beaucoup améliorés ces dernières années et sont utilisés dans plein de tâches différentes, comme la traduction de langues ou la réponse à des questions. Une des raisons pour lesquelles ces modèles s'en sortent si bien, c'est qu'ils ont appris plein d'infos à partir des données utilisées pour les entraîner. Cependant, il reste encore des défis pour mettre à jour cette connaissance et la rendre compréhensible pour les humains.
Problèmes avec les Modèles Actuels
La plupart des modèles linguistiques gardent leurs Connaissances cachées dans leurs paramètres, qui sont les réglages que le modèle utilise pour traiter l'information. Ça pose quelques problèmes principaux. D'abord, une fois qu'un modèle est entraîné, tu ne peux pas facilement changer ou ajouter de nouvelles infos. C'est problématique parce que de nouvelles connaissances apparaissent tout le temps, et on veut que les modèles puissent apprendre et s'adapter au fil du temps. Ensuite, comme la connaissance n'est pas clairement exposée, c'est dur pour les gens de comprendre quelles infos le modèle utilise pour prendre des décisions.
Dans cet article, on va discuter d'une nouvelle approche qui sépare comment un modèle stocke ses connaissances de ses réglages principaux. Ça devrait rendre les mises à jour et la compréhension plus faciles.
Une Nouvelle Approche
La nouvelle approche introduit un système appelé Mémoire Plug-in Différentiable (DPM). Ce système permet au modèle de garder ses connaissances dans un espace séparé qui peut être facilement mis à jour et compris. Au lieu de stocker la connaissance à l'intérieur des paramètres du modèle, celui-ci peut puiser des infos de cette mémoire externe au besoin.
Ce système a quelques avantages. D'abord, il peut facilement s'adapter à de nouvelles informations sans avoir besoin d'être entièrement réentraîné. Ensuite, il peut clarifier quelles informations sont utilisées lors de la résolution d'un problème, permettant ainsi une meilleure compréhension des décisions du modèle.
Comment Ça Marche
Le DPM fonctionne en permettant au modèle d'utiliser une collection de paires clé-valeur. Chaque morceau de connaissance est stocké comme une paire, où une partie est la clé et l'autre est la valeur. Quand le modèle a besoin d'infos, il peut chercher la clé appropriée et obtenir la valeur correspondante. C'est un peu comme utiliser un dictionnaire où tu cherches un mot (la clé) pour en trouver le sens (la valeur).
Ce système permet aussi au modèle de s'adapter rapidement à différents domaines de connaissance. Par exemple, si un modèle est initialement entraîné sur un langage général mais doit comprendre des termes médicaux plus tard, il peut simplement ajouter des nouvelles connaissances médicales à la mémoire.
Tester le Nouveau Modèle
Pour voir comment cette nouvelle approche fonctionne, des tests ont été effectués dans différentes situations.
S'adapter à de Nouveaux Domaines
Dans un type de test, le modèle devait changer son focus d'un langage général à des sujets plus spécifiques, comme la santé ou la finance, sans aucune formation préalable dans ces domaines. Les résultats ont montré que le modèle pouvait s'ajuster et performer beaucoup mieux que les modèles qui dépendaient uniquement de paramètres internes.
Mettre à Jour la Connaissance
Un autre test a porté sur la capacité du modèle à intégrer de nouvelles infos après avoir déjà été entraîné. Le nouveau modèle a pu ajouter de nouvelles connaissances efficacement, montrant qu'il pouvait mettre à jour sa compréhension sans nécessiter un réentraînement complet.
Apprendre en Agissant
Le modèle a aussi été testé sur sa capacité à intégrer des connaissances tout en effectuant des tâches spécifiques. Ça veut dire qu'en travaillant sur une tâche, il a appris grâce à des exemples et a pu s'améliorer. Ça montre la flexibilité du système DPM et souligne comment il peut être utilisé en temps réel.
Travaux Connexes
Plusieurs autres systèmes ont essayé d'ajouter des connaissances aux modèles linguistiques. Certains ont utilisé des données supplémentaires comme des graphes de connaissances, tandis que d'autres ont installé des systèmes de mémoire qui aident à récupérer des connaissances pendant le traitement. Cependant, la nouvelle approche se distingue parce qu'elle change la structure entière du modèle pour se concentrer sur la compréhension et l'utilisation des connaissances plutôt que de simplement les stocker.
L'Importance des Couches Feed-Forward
Dans les modèles linguistiques, il y a des composants appelés couches feed-forward qui jouent un grand rôle dans la façon dont la connaissance est traitée. Ces couches aident le modèle à comprendre les motifs dans les données d'entrée. En utilisant le nouveau système de mémoire, ces couches peuvent être améliorées pour accéder directement aux connaissances au lieu de se fier uniquement à ce qu'elles ont stocké en interne.
Construire une Meilleure Mémoire
Le système DPM représente la connaissance d'une manière facile à mettre à jour et à changer, grâce à la façon dont il organise l'information. Chaque morceau de connaissance peut être rapidement récupéré quand c'est nécessaire, et la mémoire peut grandir ou rétrécir selon ce qui est requis. Cette flexibilité est cruciale alors que la quantité d'infos dans le monde continue de croître.
Comprendre la Récupération de connaissance
La récupération de connaissance est une partie essentielle de la façon dont le modèle utilise la mémoire externe. Quand le modèle reçoit une entrée, il peut chercher la connaissance la plus pertinente pour aider à sa prise de décision. Ce processus implique de chercher les meilleures correspondances avec les données d'entrée, permettant au modèle de faire des choix éclairés basés sur des connaissances externes.
Applications dans le Monde Réel
La nouvelle structure du modèle peut être bénéfique dans différentes situations du monde réel. Par exemple, dans le service client, les chatbots peuvent fournir des réponses plus précises en utilisant des connaissances mises à jour sur les produits et services. Dans le domaine de la santé, les modèles peuvent rester à jour avec les dernières recherches, ce qui conduit à un meilleur soutien pour les professionnels de la santé.
Défis à Venir
Bien que le nouveau modèle montre des promesses, il reste encore des défis à relever. D'une part, utiliser une mémoire externe peut ralentir le modèle parce qu'il faut du temps pour chercher et récupérer les connaissances. De plus, il y a encore du travail à faire sur la manière dont différents types de connaissances peuvent être intégrés dans ce système-comme comprendre non seulement le langage mais aussi le bon sens et le contexte.
Conclusion
En résumé, la nouvelle approche des modèles linguistiques aide à séparer le stockage des connaissances des fonctions internes des modèles. Ça permet des mises à jour plus faciles et une compréhension plus claire de la façon dont les décisions sont prises. En tirant parti d'un système de mémoire externe, le modèle peut s'adapter à de nouvelles connaissances et tâches beaucoup plus efficacement. À mesure que les modèles linguistiques continuent d'évoluer, ce type de système pourrait ouvrir la voie à un avenir plus flexible et interprétable dans le traitement du langage naturel.
Titre: Decouple knowledge from parameters for plug-and-play language modeling
Résumé: Pre-trained language models(PLM) have made impressive results in various NLP tasks. It has been revealed that one of the key factors to their success is the parameters of these models implicitly learn all kinds of knowledge during pre-training. However, encoding knowledge implicitly in the model parameters has two fundamental drawbacks. First, the knowledge is neither editable nor scalable once the model is trained, which is especially problematic in that knowledge is consistently evolving. Second, it lacks interpretability and prevents humans from understanding which knowledge PLM requires for a certain problem. In this paper, we introduce PlugLM, a pre-training model with differentiable plug-in memory(DPM). The key intuition is to decouple the knowledge storage from model parameters with an editable and scalable key-value memory and leverage knowledge in an explainable manner by knowledge retrieval in the DPM. To justify this design choice, we conduct evaluations in three settings including: (1) domain adaptation. PlugLM obtains 3.95 F1 improvements across four domains on average without any in-domain pre-training. (2) knowledge update. PlugLM could absorb new knowledge in a training-free way after pre-training is done. (3) in-task knowledge learning. PlugLM could be further improved by incorporating training samples into DPM with knowledge prompting.
Auteurs: Xin Cheng, Yankai Lin, Xiuying Chen, Dongyan Zhao, Rui Yan
Dernière mise à jour: 2023-09-18 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.11564
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.11564
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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