大模型免微調(diào)解鎖對話能力，RLHF沒必要了！一作上交大校友：節(jié)省大量成本和時間

夢晨 2023-12-06 12:56:21 來源：量子位

夢晨 發(fā)自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI

要搞大模型AI助手，像ChatGPT一樣對齊微調(diào)已經(jīng)是行業(yè)標準做法，通常分為SFT+RLHF兩步走。

來自艾倫研究所的新研究卻發(fā)現(xiàn)，這兩步都不是必要的？？？

新論文指出，預訓練完成剛出爐的基礎模型已經(jīng)掌握了遵循指令的能力，只需要提示工程就能引導出來，引起開發(fā)社區(qū)強烈關(guān)注。

因為RLHF的成本非常高訓練還不穩(wěn)定，這樣可就省了大錢了。

研究據(jù)此提出一種新的免微調(diào)對齊法URIAL。

論文中把新方法形容為“解鎖基礎模型潛力的咒語”，能夠節(jié)省大量算力資源和時間。

更值得關(guān)注的是，不掌握穩(wěn)定RLHF（人類強化學習）能力的小型團隊，也能低成本開發(fā)出可以聊天對話、遵循指令的對齊模型了。

目前URIAL代碼和新評估基準Just-Eval-Instruct已開源，剛剛上傳不久。

研究來自艾倫研究所和華盛頓大學Yejin Choi團隊，過去曾提出Top_p采樣，在如今大模型API調(diào)用中是常用參數(shù)。

一作研究員林禹辰是上交大校友。

打破SFT+RLHF神話

最早讓人們開始質(zhì)疑對齊微調(diào)的，是一項Meta等在5月份一項研究LIMA。

LIMA指出只需要1000個樣本做SFT（監(jiān)督微調(diào)），就可以匹配ChatGPT的性能。

論文中LIMA團隊還探討了“表面對齊假設”（Superficial Alignment Hypothesis）：

模型的知識和能力幾乎都是在預訓練階段學到的，對齊則是教會模型在與用戶互動時應使用哪些特定格式的子集。

換句話說，對齊階段只是調(diào)整模型的語言風格，沒有增強模型的能力。

從表面對齊假設出發(fā)，URIAL團隊做了充分的實驗，對比基礎模型和對齊模型之間的token分布偏移（TDS，token distribution shifts）。

實驗選用3組基礎模型與對齊模型做對比，結(jié)果表明：

• 對齊僅影響一小部分token。基礎模型和對齊模型在大多數(shù)位置的解碼中表現(xiàn)相同，共享排名靠前的一組token。
• 對齊主要涉及文風相關(guān)的token，如話語標志（discourse markers，“首先、其次、總之、然而……”這些）、過渡詞和安全免責聲明，只占5-8%。
• 對齊對較早出現(xiàn)的token更重要（生成內(nèi)容的開頭），在后續(xù)位置對齊模型排名最高的token，基本位于基本模型排top-5的token之內(nèi)。
• 基礎模型已經(jīng)獲得了足夠的知識來遵循指令，給定合適的上下文作為前綴時，它們的行為與對齊模型非常相似。

接下來的問題就是，不用SFT和RLHF的情況下，如何把一個基礎模型變成能多輪對話、遵循指令的AI助手？

免微調(diào)對齊法URIAL

團隊的免微調(diào)對齊法URIAL（Untuned LLMs with Restyled In-context ALignment），純粹利用基礎模型的上下文學習能力實現(xiàn)有效對齊，只需三個風格示例和一個系統(tǒng)提示。

在實驗中，團隊使用URIAL方法對齊7B、70B的Llama2以及Mistral-7B大模型。

結(jié)果表明當基礎模型很強時，URIAL的表現(xiàn)甚至優(yōu)于SFT和RLHF。

團隊認為URIAL方法的主要貢獻有：

• 實施起來非常簡單，并且可完美重現(xiàn)，從而有助于未來新的免微調(diào)和微調(diào)對齊方法的開發(fā)和評估。
• 可輕松對齊大尺寸模型（如Llama2-70b甚至Falcon-180b），節(jié)省大量算力和時間。
• 可用于在預訓練過程中頻繁評估基礎模型，監(jiān)控基礎模型的質(zhì)量。
• 可用于公平比較不同基礎模型之間的對齊潛力。過去不同模型的微調(diào)過程可能差異很大（例如數(shù)據(jù)、訓練方法、超參數(shù)等），不能直接反映基礎模型的質(zhì)量。
• 還可用于探索大模型對齊的科學，例如分析基礎模型在預訓練期間已經(jīng)獲得的知識和技能，識別缺失的內(nèi)容，而不是盲目地利用大量數(shù)據(jù)進行微調(diào)，從而產(chǎn)生不必要的計算成本。

實驗也探索了URIAL中示例的不同數(shù)量，如果提高到8個，一些指標中有明顯提升，但一些指標中也有下降，最終作者推薦用3個比較平衡。

對于改用不同的示例也比較穩(wěn)健。

如果把之前對話作為示例的一部分，URIAL也可以讓基礎模型獲得多輪對話的能力。

One More Thing

論文中實驗的Llama-2和Mistral，其實總體來說都屬于羊駝家族。

URIAL免微調(diào)對齊法是否用于羊駝架構(gòu)之外的大模型？

由于不是羊駝的開源大模型不好找，我們試了試剛剛發(fā)布的Transformer挑戰(zhàn)者，Mamba架構(gòu)基礎模型。

Mamba是一種狀態(tài)空間模型，別說不是羊駝了，連Transformer都不是。

使用論文附錄提供的一份URIAL標準提示詞，簡單測試發(fā)現(xiàn)同樣適用。

使用URIAL詢問“你能用6歲小朋友也能聽懂的方式解釋什么是狀態(tài)空間模型嗎？”。

Mamba將數(shù)學定義的狀態(tài)比喻成了車在路上的位置，比較簡單易懂，甚至給出markdown格式的圖片鏈接，試圖圖文并茂回答問題。

如果不使用URIAL直接輸入這個問題，Mamba的表現(xiàn)就是基礎模型那樣補全下文而不是回答問題了，解釋的內(nèi)容也是車轱轆話來回說。

論文：
https://allenai.github.io/re-align/

參考鏈接：
[1]https://twitter.com/IntuitMachine/status/1732089266883141856
[2]https://arxiv.org/abs/2305.11206