Большая языковая модель

Хотя термин «большая языковая модель» не имеет формального определения, он обычно относится к моделям глубокого обучения, имеющим количество параметров порядка миллиардов и более^[2]. БЯМ — это модели общего назначения, которые превосходно справляются с широким спектром задач, в отличие от обучения одной конкретной задаче (например, анализу настроений, распознаванию именованных сущностей или математическим рассуждениям)^[1][3]. Несмотря на обучение на простых задачах, таких как предсказание следующего слова в предложении, нейронные языковые модели с достаточным обучением и подсчётом параметров схватывают большую часть синтаксиса и семантики человеческого языка. Кроме того, большие языковые модели демонстрируют значительные общие знания о мире и способны «запоминать» большое количество фактов во время обучения^[1].

В БЯМ чаще всего использовалась архитектура трансформера, которая с 2018 года стала стандартной техникой глубокого обучения для последовательных данных (ранее наиболее распространёнными были рекуррентные архитектуры, такие как модели с долгой кратковременной памятью). БЯМ обучаются без учителя на неаннотированном тексте. Трансформер при генерации вывода слева направо обучается максимизировать вероятность, назначенную следующему слову в обучающих данных, с учётом предыдущего контекста. В качестве альтернативы БЯМ может использовать двунаправленный трансформер (как в примере BERT), который присваивает распределение вероятностей по словам, имеющим доступ как к предыдущему, так и к последующему контексту^[4]. В дополнение к задаче прогнозирования следующего слова или «заполнения пробелов» БЯМ могут быть обучены вспомогательным задачам, которые проверяют их понимание распределения данных, таких как прогнозирование следующего предложения (NSP), в котором представлены пары предложений и модель должна предсказать, появятся ли они рядом в обучающем корпусе текстов^[4].

Самые ранние БЯМ обучались на корпусах, содержащих порядка миллиардов слов. Первоначальная версия GPT была обучена в 2018 году на BookCorpus, состоящем из 985 миллионов слов. В том же году BERT прошёл обучение на сочетании BookCorpus и английской Википедии, что соответствовало 3,3 миллиарда словам^[4]. С тех пор учебные корпуса для БЯМ увеличились на порядки, достигнув сотен миллиардов или триллионов токенов^[4].

Обучение БЯМ требует больших вычислительных ресурсов. Исследование 2020 года оценило стоимость обучения модели с 1,5 миллиардами параметров (на 1-2 порядка меньше, чем уровень техники в то время) в 1,6 миллиона долларов^[5].

Анализ 2020 года показал, что возможности нейронных языковых моделей (измеряемые функцией потерь при обучении) плавно увеличивались по степенному закону от количества параметров, количества обучающих данных и вычислений, используемых для обучения^[6][7]. Эти связи были проверены в широком диапазоне значений (до семи порядков), и не наблюдалось затухания отношения на верхнем конце диапазона (в том числе для размеров сети до триллионов параметров)^[7].

В период с 2018 по 2020 год стандартный метод использования БЯМ для конкретной задачи NLP заключался в тонкой настройке модели с дополнительным обучением для конкретной задачи. Впоследствии обнаружилось, что более мощные БЯМ, такие как GPT-3, могут решать задачи без дополнительного обучения с помощью методов «подсказки», в которых решаемая задача представляется модели в виде текстовой подсказки, возможно, с некоторыми текстовыми примерами подобных задач и их решений^[1].

Тонкая настройка — это практика модификации существующей предварительно обученной языковой модели путём её обучения (под наблюдением) конкретной задаче (например, анализ настроений, распознавание именованных объектов или маркировка частей речи). Это форма передаточного обучения. Обычно это включает введение нового набора весов, связывающих последний слой языковой модели с выходными данными последующей задачи. Исходные веса языковой модели могут быть «заморожены», так что во время обучения изучается только новый слой весов, соединяющий их с выходными данными. В качестве альтернативы исходные веса могут получать небольшие обновления (возможно, с замороженными более ранними слоями)^[4].

В парадигме подсказок, популяризированной GPT-3^[3] решаемая проблема формулируется с помощью текстовой подсказки, которую модель должна решить, предоставляя завершение (посредством статистического вывода). В «подсказке с несколькими выстрелами» подсказка включает небольшое количество примеров похожих пар (задача и решение). Например, задача анализа тональности маркировки тональности рецензии на фильм можно вызвать следующим образом^[3]:

Review: This movie stinks.
Sentiment: negative

Review: This movie is fantastic!
Sentiment:

Если модель выдаёт «положительно», значит, она правильно решила задачу. В подсказках с «нулевым выстрелом» примеры решения не предоставляются^[5][8]. Примером с нулевой подсказкой для задачи с ответом на вопрос может быть «Кто написал книгу „Происхождение видов“?».

Было показано, что малая производительность БЯМ позволяет достигать конкурентоспособных результатов в задачах обработки естественного языка, иногда превосходя предыдущие современные подходы к точной настройке. Примерами таких задач NLP являются перевод, ответы на вопросы, задачи с ограничениями, расшифровка слов и использование нового слова в предложении^[8]. Создание и оптимизация таких подсказок называется инжинирингом подсказок и в настоящее время является активной областью исследований.

Комментарии

Примечания