The recent surge of large language models (LLMs) highlights their ability to perform in-context learning, i.e., "learning" to perform a task from a few demonstrations in the context without any parameter updates. However, their capabilities of in-context learning are limited by the model architecture: 1) the use of demonstrations is constrained by a maximum sentence length due to positional embeddings; 2) the quadratic complexity of attention hinders users from using more demonstrations efficiently; 3) LLMs are shown to be sensitive to the order of the demonstrations. In this work, we tackle these challenges by proposing a better architectural design for in-context learning. We propose SAICL (Structured Attention for In-Context Learning), which replaces the full-attention by a structured attention mechanism designed for in-context learning, and removes unnecessary dependencies between individual demonstrations, while making the model invariant to the permutation of demonstrations. We evaluate SAICL in a meta-training framework and show that SAICL achieves comparable or better performance than full attention while obtaining up to 3.4x inference speed-up. SAICL also consistently outperforms a strong Fusion-in-Decoder (FiD) baseline which processes each demonstration independently. Finally, thanks to its linear nature, we demonstrate that SAICL can easily scale to hundreds of demonstrations with continuous performance gains with scaling.


翻译:近期大规模语言模型(LLMs)的兴起凸显了其进行上下文学习的能力,即无需更新参数,仅通过上下文中的少量演示即可“学习”执行任务。然而,其上下文学习能力受到模型架构的限制:1)由于位置编码,演示的使用受限于最大句子长度;2)注意力的二次复杂度阻碍用户高效使用更多演示;3)研究表明LLMs对演示顺序敏感。针对这些挑战,本文通过提出一种更优的上下文学习架构设计予以解决。我们提出SAICL(上下文学习的结构化注意力),其用专为上下文学习设计的结构化注意力机制替代全注意力,消除了单个演示间不必要的依赖关系,同时使模型对演示排列具有不变性。我们在元训练框架下评估SAICL,结果表明:SAICL在实现与全注意力相当或更优性能的同时,推理速度提升高达3.4倍;SAICL还持续优于独立处理每个演示的强基线Fusion-in-Decoder(FiD)。最后,得益于其线性特性,我们证明SAICL可轻松扩展至数百个演示,且性能随规模扩大持续提升。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2022年10月6日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
VIP会员
最新内容
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:43
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:38
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:32
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:21
CVPR 2026教程:统一多模态模型走向收敛之路
专知会员服务
6+阅读 · 6月8日
《人工智能在网络防御中的机遇》
专知会员服务
6+阅读 · 6月8日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员