FUSÃO: Avançando a Privacidade na Geração de Texto
Um novo modelo que aumenta a velocidade e a privacidade na geração de linguagem natural.
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Índice
A ascensão dos modelos de linguagem avançados tornou mais fácil gerar e entender texto. Porém, conforme esses modelos ficam mais complexos e poderosos, aumentam as preocupações com Privacidade e segurança. Quando as pessoas usam serviços baseados em nuvem para interagir com esses modelos, suas informações privadas podem estar em risco. Isso é especialmente verdade para dados sensíveis, como mensagens pessoais ou documentos confidenciais.
A Necessidade de Privacidade
Muitos sistemas atuais exigem que os usuários enviem seus dados em texto simples. Essa configuração pode expor informações confidenciais, levando a preocupações sobre privacidade. Para resolver esse problema, alguns pesquisadores têm trabalhado em maneiras de manter as informações seguras usando computação multipartidária (MPC). Essa abordagem permite uma comunicação segura entre os usuários e os provedores de serviços, garantindo que os dados pessoais fiquem a salvo.
Limitações das Técnicas Existentes
Embora alguns métodos de preservação de privacidade tenham sido desenvolvidos, a maioria foca em entender a linguagem em vez de gerá-la. A Geração de Linguagem Natural (NLG) envolve a criação de novo texto, como escrever uma história ou completar frases. As técnicas disponíveis para manter a privacidade em situações de NLG são limitadas. Além disso, os métodos existentes costumam sofrer com desempenho lento e não lidam eficientemente com as complexidades de gerar texto.
Apresentando o MERGE
Para enfrentar esses desafios, foi proposta uma nova estrutura chamada MERGE. O MERGE foi concebido para tornar a Geração de Texto mais rápida e mais privada. Ele modifica a forma como os modelos de linguagem operam, especificamente em termos de computação de embeddings e processamento de geração de texto.
Acelerando a Inferência
Uma característica chave do MERGE é que ele usa a saída de cálculos anteriores como entrada para passos subsequentes. Isso significa que ele pode evitar certos processos lentos, tornando toda a geração mais rápida. Ao reorganizar como o modelo funciona, o MERGE acelera significativamente o tempo necessário para gerar texto em comparação com métodos tradicionais.
Reduzindo os Custos de Comunicação
Outro aspecto importante do MERGE é que ele diminui a quantidade de dados que precisam ser comunicados entre o usuário e o servidor. Essa redução na comunicação permite um processo mais eficiente em geral, especialmente ao lidar com modelos complexos que normalmente exigem grandes quantidades de dados para serem transferidos.
Resultados Experimentais
Vários testes foram realizados para avaliar a eficácia do MERGE em comparação com modelos padrão de inferência privada. Os resultados mostram que o MERGE pode acelerar significativamente o processo de geração de texto. Por exemplo, em certos testes, o MERGE foi 26,5 vezes mais rápido do que os métodos tradicionais ao gerar longas sequências de texto. Além disso, o custo de comunicação foi reduzido em cerca de 80%, o que é uma melhoria significativa para os usuários que dependem de serviços em tempo real.
Aplicações do MERGE
Os avanços alcançados com o MERGE têm aplicações potenciais em várias áreas. Por exemplo, no atendimento ao cliente, chatbots alimentados pelo MERGE poderiam fornecer respostas mais rápidas e seguras. Em serviços de tradução de idiomas, a velocidade e a privacidade adicionais melhorariam significativamente a experiência do usuário. Áreas médicas também poderiam se beneficiar, onde os dados dos pacientes precisam ser tratados com cuidado enquanto ainda se fornecem ferramentas de comunicação eficazes.
Entendendo o Processo
Para esclarecer como o MERGE funciona, é essencial entender o processo tradicional de geração de texto com modelos de linguagem. Geralmente, o processo envolve três etapas principais: consultar uma tabela de embeddings para representações de palavras, aprender representações com base no contexto e amostrar a próxima palavra com base nessas representações.
O Papel do Reenvio de Embeddings
O MERGE introduz uma estratégia chamada reenvio de embeddings. Isso significa que, em vez de consultar uma tabela de embeddings separada para cada palavra, ele reutiliza as representações geradas durante etapas anteriores. Essa mudança permite que o modelo gere texto de forma mais eficiente, mantendo a qualidade da saída.
Desafios e Soluções
Enquanto implementar esses métodos provou ser eficaz, existem desafios. Por exemplo, garantir que os embeddings reutilizados não diminuam a qualidade do texto gerado é crucial. Para superar isso, os pesquisadores desenvolveram técnicas para manter a robustez dos embeddings. Isso garante que mesmo ao usar saídas anteriores como entradas, a geração de texto permaneça coerente e significativa.
Avaliação de Desempenho
Em vários testes, o MERGE superou os modelos existentes tanto em velocidade quanto em qualidade de saída. Ele mostrou que consegue alcançar pontuações semelhantes ou melhores em várias métricas usadas para avaliar a geração de texto. Isso sugere que o processo não só é mais rápido, mas também não sacrifica a qualidade do conteúdo gerado.
Escalabilidade do MERGE
A estrutura também foi projetada para ser escalável. Ela pode lidar com modelos maiores e sequências mais longas sem uma queda significativa no desempenho. Isso é particularmente importante à medida que a demanda por modelos mais poderosos continua crescendo.
Direções Futuras
Olhando para o futuro, o desenvolvimento do MERGE abre novas avenidas para pesquisa em NLG segura. À medida que a necessidade de privacidade nas comunicações digitais aumenta, métodos como o MERGE se tornarão mais essenciais. Avanços adicionais podem focar em otimizar ainda mais a velocidade e a eficiência desses modelos enquanto garantem que eles permaneçam seguros.
Conclusão
A introdução do MERGE representa um grande passo à frente no campo da geração de linguagem natural e preservação de privacidade. Ao melhorar a velocidade da geração de texto e reduzir os custos de comunicação, promete aprimorar a experiência do usuário em várias aplicações. À medida que os pesquisadores continuam a refinar essas técnicas, o futuro dos modelos de linguagem seguros parece promissor.
Título: MERGE: Fast Private Text Generation
Resumo: The drastic increase in language models' parameters has led to a new trend of deploying models in cloud servers, raising growing concerns about private inference for Transformer-based models. Existing two-party privacy-preserving techniques, however, only take into account natural language understanding (NLU) scenarios. Private inference in natural language generation (NLG), crucial for applications like translation and code completion, remains underexplored.In addition, previous privacy-preserving techniques suffer from convergence issues during model training and exhibit poor inference speed when used with NLG models due to the neglect of time-consuming operations in auto-regressive generations. To address these issues, we propose a fast private text generation framework for Transformer-based language models, namely MERGE.MERGE reuses the output hidden state as the word embedding to bypass the embedding computation and reorganize the linear operations in the Transformer module to accelerate the forward procedure. Extensive experiments show that MERGE achieves a 26.5x speedup to the vanilla encrypted model under the sequence length 512, and reduces 80\% communication cost, with an up to 10x speedup to state-of-the-art approximated models.
Autores: Zi Liang, Pinghui Wang, Ruofei Zhang, Nuo Xu, Lifeng Xing, Shuo Zhang
Última atualização: 2023-12-11 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.15769
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.15769
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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