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From In-context learning to RLHF (Feat. ChatGPT)

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TL;DR 거시적인 발전 과정 : In-context Learning -> Instruction Tuning -> RLHF -> RLAIF In-Context Learning은 Large Scale 언어모델을 tuning하지 않고 새로운 task에 적용할 수 있는 직관적인 방법을 제시함 Instruction Tuning은 다양한 task를 Instruction + example의 템플릿으로 캐스팅하여 Implicit하게 multi-task로 tuning하며 결과적으로 Unseen Task를 더 잘 수행함  RLHF는 인간의 선호도라는 애매한 척도를 모델링하는 Reward Model과 강화 학습을 활용하여 언어 모델을 개선하는 방법을 제시함 RLAIF는 Human Labeling Cost를 없애고 RLHF에서 추가적으로 helpfulness와 harmlessness를 모두 개선할 수 있는 자동화된 파이프라인을 제시함  In-Context Learning & Instruction Tuning 오늘은 요즘 핫한 ChatGPT와 관련된 이야기를 하려고 한다. 바로 zero-shot의 가능성을 보여준 In-context Learning의 시작과 그것을 더 개선시킨 Instruction Tuning, 마지막으로 화룡정점을 찍은 Reinforcement Learning From Human Feedback에 대한 내용이다. 이후 Anthropic에서 RLHF를 시스템적으로 개선한 RLAIF라는 방식을 추가적으로 제안하기도 했다.  In-context Learning In-context learning은 GPT3 에서 소개되면서 pretraining-finetuning paradigm의 대안을 제시했다. 언어모델이 충분히 크고(도표에 의하면 6B 이상) 다량의 corpus로 학습했다면 사람의 자연어 instruction을 이해하고 바람직한(의도에 맞는) 텍스트를 생성할 수 있는 능력을 가지고 있다는 것이다. 예를 들어 언어모델...

Review : Switch Transformer + ST-MOE-32B

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Sparcity in Transformers 트랜스포머의 성능을 개선하는것으로 알려진 내용은 Kaplan et al. 에서 밝힌 세 가지이다. (1) 모델의 파라미터 크기 (2) 데이터 셋의 크기 (3) 계산량(Computational Budget) Switch Transformer의 저자들은 여기에 한 가지 차원을 더 추가하는데, 그것이 example당 FLOPs를 고정한 채로 늘어나는 parameter count를 늘릴 수록 성능이 좋아진다는 것이다. 이 개념과 Switch Transformer를 설명하기 위해서는 먼저 Mixture of Experts라는 개념을 살펴봐야 한다.  Mixture of Experts(MoE) MoE는 Shazeer et al.  에서 소개된 개념으로 Neural Model(간단하게는 FFN)을 expert라고 부를 때 example 별로 적절한 expert에 routing을 해줘서 계산량을 줄이면서도 큰 모델을 만드는 방식이다. 위의 이미지는 RNN 같은 recurrent 구조에 MoE를 적용한 형태인데, Gating Network에서 주어진 샘플 x가 주어지면 n개의 expert에 대해서 어디에 할당할지에 대한 확률 분포를 계산하게 된다. 가장 단순한 Softmax Gating 방식은 다음과 같다. G(x)=Softmax(xWg)y=i=1nG(x)iEi(x)whereEi=(i-th expert) softmax output을 그대로 사용하면 expert가 densely activate 되므로 sparse model의 이점을 누릴 수 없다. 따라서 여기에서 top-k개의 Expert만 사용하는 것이 일반적이다. Shazeer et al.  에서는 적어도 두 개의 expert간 비교가 필요하기 때문에 k 값은 1보다는 커야한다고 주장했지만 Sw...

Review : Unifying Language Learning Paradigms

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MLM과 CLM을 넘어서 최근 스터디에서 T5, BART 등의 Encoder-Decoder 구조를 가진 언어 모델 사전학습을 진행하면서 "사전학습 = mlm or clm" 이라는 공식은 101에 불과하다는 생각을 하게 되었다. 알고 있던 BERT나 GPT는 self-supervision을 통한 pretraining을 제시한 기념비적인 논문들이긴 하지만 더 효과적이고 새로운 방법들이 많이 등장했다. 예를 들어 BART에서는 Text-infilling을 제안했는데 input text를 span_lengthPoisson(λ) 인 span으로 전체의 30%를 마스킹한 후에 인코더 인풋으로 넣는다. (학습 자체는 GPT와 같이 uncorrupted input에 대한 next-token-prediction으로 한다는 게 함정.. 그런데도 신기하게 infilling이 된다.) T5는 좀 더 일반적인 방식을 제안하는데 span masking을 하고 해당 masking에 들어갈 부분을 예측하는 것이다. 이 경우 input은 sentinel token이라 불리는 문장 내에서 unique한 토큰으로 (e.g. <extra_id_0>, <extra_id_1>,...) span-masking되고 target은 해당 span을 예측할 수 있도록 sentinel token 뒤에 정답 text가 연속해서 나오는 형태가 된다. 예를 들면, Original : The cute dog walks in the park Input : The <extra_id_0> walks in <extra_id_1> park Target : <extra_id_0> cute dog <extra_id_1> the <extra_id_2> 예시에서 볼 수 있듯이 각 sentinel token은 여러 개의 subword로 구성되어 있을 수 있기 때문에 단순한 iid...