展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 业界资讯 > 利用LLM进行文本嵌入学习实现无需人工标注的跨语言支持,适应数十万下游任务

利用LLM进行文本嵌入学习实现无需人工标注的跨语言支持,适应数十万下游任务

文本嵌入(wordembedding)是自然语言处理(NLP)领域的基础技术,它能够将文本映射到语义空间,并转化为稠密的矢量表示。这种方法已经被广泛应用于各种NLP任务,包括信息检索(IR)、问答、文本相似度计算和推荐系统等。通过文本嵌入,我们可以更好地理解文本的含义和关系,从而提高NLP任务的效果。在信息检索(IR)领域,第一阶段的检索通常使用文本嵌入进行相似度计算。它通过在大规模语料库中召回一个小的候选文件集,然后进行细粒度的计算。基于嵌入的检索也是检索增强生成(RAG)的重要组成部分。它使得大型语言

本文目录

    文本嵌入(word embedding)是自然语言处理(NLP)领域的基础技术,它能够将文本映射到语义空间,并转化为稠密的矢量表示。这种方法已经被广泛应用于各种NLP任务,包括信息检索(IR)、问答、文本相似度计算和推荐系统等。通过文本嵌入,我们可以更好地理解文本的含义和关系,从而提高NLP任务的效果。

    在信息检索(IR)领域,第一阶段的检索通常使用文本嵌入进行相似度计算。它通过在大规模语料库中召回一个小的候选文件集,然后进行细粒度的计算。基于嵌入的检索也是检索增强生成(RAG)的重要组成部分。它使得大型语言模型(LLM)能够访问动态的外部知识,而无需修改模型参数。这样一来,IR系统可以更好地利用文本嵌入和外部知识,提高检索效果。

    早期的文本嵌入学习方法如word2vec和GloVe虽然被广泛应用,但它们的静态特性限制了对自然语言中丰富上下文信息的捕捉能力。然而,随着预训练语言模型的兴起,一些新方法如Sentence-BERT和SimCSE通过微调BERT来学习文本嵌入,在自然语言推理(NLI)数据集上取得了显著的进展。这些方法利用BERT的上下文感知能力,能够更好地理解文本的语义和语境,从而提高了文本嵌入的质量和表达能力。通过预训练和微调的结合,这些方法能够从大规模的语料库中学习到更丰富的语义信息,为自然语言处理

    为了提高文本嵌入性能和鲁棒性,先进的方法如E5和BGE采用了多阶段训练。它们首先对数十亿个弱监督文本对进行预训练,然后再在几个标注数据集上进行微调。这种策略能够有效地提升文本嵌入的表现。

    现有的多阶段方法仍然存在两个缺陷:

    1. 构造一个复杂的多阶段训练pipeline,需要大量的工程工作来管理大量的相关性数据对(relevance pairs)。

    2. 微调依赖于人工收集的数据集,而这些数据集往往受到任务多样性和语言覆盖范围的限制。

    大部分方法使用BERT式编码器,忽略了更好的LLM和相关技术的训练进展。

    微软的研究团队最近提出了一种简单而高效的文本嵌入训练方法,以克服之前方法存在的一些缺陷。这种方法不需要复杂的管道设计或人工构建的数据集,而是利用LLM来合成多样化的文本数据。通过这种方法,他们能够为近100种语言的数十万文本嵌入任务生成高质量的文本嵌入,而整个训练过程不到1000步。

    无需人工标注!LLM加持文本嵌入学习:轻松支持100种语言,适配数十万下游任务

    论文链接:https://arxiv.org/abs/2401.00368

    具体来说,研究人员使用两步提示策略,首先提示LLM头脑风暴候选任务池,然后提示LLM从池中生成给定任务的数据。

    为了覆盖不同的应用场景,研究人员为每个任务类型设计了多个提示模板,并将不同模板生成的数据进行联合收割机组合,以提高多样性。

    实验结果证明,当「仅对合成数据」进行微调时,Mistral-7B在BEIR和MTEB基准上获得了非常有竞争力的性能;当同时加入合成和标注数据进行微调时,即可实现sota性能。

    用大模型提升文本嵌入

    1. 合成数据生成

    利用GPT-4等最先进的大型语言模型(LLM)来合成数据越来越受到重视,可以增强模型在多任务和多语言上的能力多样性,进而可以训练出更健壮的文本嵌入,在各种下游任务(如语义检索、文本相似度计算、聚类)中都能表现良好。

    为了生成多样化的合成数据,研究人员提出了一个简单的分类法,先将嵌入任务分类,然后再对每类任务使用不同的提示模板。

    非对称任务(Asymmetric Tasks)

    包括查询(query)和文档在语义上相关但彼此不互为改写(paraphrase)的任务。

    根据查询和文档的长度,研究人员进一步将非对称任务分为四个子类别:短-长匹配(短查询和长文档,商业搜索引擎中的典型场景),长-短匹配,短-短匹配和长-长匹配。

    对于每个子类别,研究人员设计了一个两步提示模板,首先提示LLM头脑风暴的任务列表,然后生成一个具体的例子的任务定义的条件;从GPT-4的输出大多连贯一致,质量很高。

    无需人工标注!LLM加持文本嵌入学习:轻松支持100种语言,适配数十万下游任务

    在初步实验中,研究人员还尝试使用单个提示生成任务定义和查询文档对,但数据多样性不如上述的两步方法。

    对称任务

    主要包括具有相似语义但不同表面形式的查询和文档。

    文中研究了两个应用场景:单语种(monolingual)语义文本相似性(STS)和双文本检索,并且为每个场景设计了两个不同的提示模板,根据其特定目标进行定制,由于任务的定义比较简单,所以头脑风暴步骤可以省略。

    为了进一步提高提示词的多样性,提高合成数据的多样性,研究人员在每个提示板中加入了几个占位符,在运行时随机采样,例如「{query_length}」代表从集合「{少于5个单词,5-10个单词,至少10个单词}」中采样的。

    为了生成多语言数据,研究人员从XLM-R的语言列表中采样「{language}」的值,给予高资源语言更多的权重;任何不符合预定义JSON格式的生成数据都将在解析过程中被丢弃;还会根据精确的字符串匹配删除重复项。

    2. 训练

    给定一个相关的查询-文档对,先使用原始查询q+来生成一个新的指令q_inst,其中「{task_definition}」是嵌入任务的一句话描述的占位符。

    无需人工标注!LLM加持文本嵌入学习:轻松支持100种语言,适配数十万下游任务

    对于生成的合成数据,使用头脑风暴步骤的输出;对于其他数据集,例如MS-MARCO,研究人员手动创建任务定义并将其应用于数据集中的所有查询,不修改文件端的任何指令前缀。

    通过这种方式,可以预先构建文档索引,并且可以通过仅更改查询端来自定义要执行的任务。

    给定一个预训练的LLM,将一个[EOS]标记附加到查询和文档的末尾,然后馈送到LLM中,通过获取最后一层[EOS]向量来获得查询和文档嵌入。

    然后采用标准的InfoNCE loss对批内negatives和hard negatives进行损失计算。

    无需人工标注!LLM加持文本嵌入学习:轻松支持100种语言,适配数十万下游任务

    其中ℕ表示所有negatives的集合,无需人工标注!LLM加持文本嵌入学习:轻松支持100种语言,适配数十万下游任务用来计算查询和文档之间的匹配分数,t是一个温度超参数,在实验中固定为0.02

    无需人工标注!LLM加持文本嵌入学习:轻松支持100种语言,适配数十万下游任务

    实验结果

    合成数据统计

    研究人员使用Azure OpenAI服务生成了500k个样本,包含150k条独特指令,其中25%由GPT-3.5-Turbo生成,剩余由GPT-4生成,总共消耗了1.8亿个token。

    主要语言是英语,一共覆盖93种语言;对于75种低资源语言,平均每种语言约有1k个样本。

    无需人工标注!LLM加持文本嵌入学习:轻松支持100种语言,适配数十万下游任务

    在数据质量方面,研究人员发现GPT-3.5-Turbo的部分输出没有严格遵循提示模板中规定的准则,但尽管如此,总体质量仍然是可以接受的,初步实验也证明了采用这一数据子集的好处。

    模型微调和评估

    研究人员对预训练Mistral-7B使用上述损失微调1个epoch,遵循RankLLaMA的训练方法,并使用秩为16的LoRA。

    为了进一步降低GPU内存需求,采用梯度检查点、混合精度训练和DeepSpeed ZeRO-3等技术。

    在训练数据方面,同时使用了生成的合成数据和13个公共数据集,采样后产生了约180万个示例。

    为了与之前的一些工作进行公平比较,研究人员还报告了当唯一的标注监督是MS-MARCO篇章排序数据集时的结果,还在MTEB基准上对模型进行了评估。

    主要结果

    下表中可以看到,文中得到的模型「E5mistral-7B + full data」在MTEB基准测试中获得了最高的平均分,比之前最先进的模型高出2.4分。

    在「w/ synthetic data only」设置中,没有使用标注数据进行训练,但性能仍然很有竞争力。

    无需人工标注!LLM加持文本嵌入学习:轻松支持100种语言,适配数十万下游任务

    研究人员还对几种商业文本嵌入模型进行了比较,但由于这些模型缺乏透明度和文档,因此无法进行公平的比较。

    不过,在BEIR基准上的检索性能对比结果中可以看到,训练得到的模型在很大程度上优于当前的商业模型。

    无需人工标注!LLM加持文本嵌入学习:轻松支持100种语言,适配数十万下游任务

    多语言检索

    为了评估模型的多语言能力,研究人员在MIRACL数据集上进行了评估,包含18种语言的人工标注查询和相关性判断。

    结果显示,该模型在高资源语言上超过了mE5-large,尤其是在英语上,性能表现更出色;不过对于低资源语言来说,该模型与mE5-base相比仍不理想。

    研究人员将此归因于Mistral-7B主要在英语数据上进行了预训练,预测多语言模型可以用该方法来弥补这一差距。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    业界资讯 模型
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    Aperty macOS版
    Aperty macOS版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw macOS版
    AionClaw macOS版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy macOS版
    Loomy macOS版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirBuddy 3 macOS版
    AirBuddy 3 macOS版

    AirBuddy 3 是面向 macOS 的蓝牙外设增强工具,可集中查看 AirPods、Beats 与苹果设备电量,提供快速连接、播放控制、电量提醒、桌面小组件和多台 Mac 外设接力等功能。

    AirServer macOS版
    AirServer macOS版

    AirServer macOS版可把 Mac 转换为无线投屏接收端,通过 AirPlay 或 Google Cast 接收手机、平板和电脑画面,并支持多设备同时连接、高清镜像及会话录制,适合家庭娱乐、课堂教学、会议演示和应用展示。

    AnyDesk macOS版
    AnyDesk macOS版

    AnyDesk macOS版是一款适用于远程办公、设备维护和客户支持的远程桌面工具,可连接并操作异地计算机,支持文件传输、无人值守访问、会话权限控制及跨平台协作。

    WINDOWS 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    PixTV 网页版
    PixTV 网页版

    PixTV 是一款在浏览器中使用的 AI 视觉内容创作平台,提供图片、视频、音频、文字生成、AI 分镜、局部重绘、提示词反推和无限画布等工具,适合短剧、漫剧、广告及社交媒体内容制作。

    讯飞绘文 网页版
    讯飞绘文 网页版

    讯飞绘文网页版是科大讯飞推出的AI图文创作与内容运营工具,覆盖热点选题、文章生成、稿件校对、智能配图、排版发布和数据复盘等环节,适合自媒体创作者及内容团队在线使用。

    Maya(Autodesk Maya) Windows版
    Maya(Autodesk Maya) Windows版

    Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件,集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体,

    Aperty Windows版
    Aperty Windows版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw Windows版
    AionClaw Windows版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy Windows版
    Loomy Windows版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。