As AI labs approach a data ceiling where compute capacity outpaces the rate of new high-quality text generation, language model pretraining is shifting toward a data-constrained, compute-abundant regime that demands productive multi-epoch training on fixed corpora. Standard autoregressive (AR) pretraining overfits severely in this setting, reaching its optimum early and then continuously deteriorating. We investigate data augmentation as a regularizer to mitigate this overfitting and enable productive training for hundreds of epochs on the same data. We introduce three orthogonal categories of augmentation for AR pretraining: token-level noise (masking, random replacement), sequence permutations (right-to-left prediction, Fill-in-the-Middle), and target offset prediction ($x_{t+i}$ for $i > 1$). Through systematic ablations, we find that individual augmentations delay overfitting and lower validation loss relative to the baseline, with random token replacement achieving the best minimum loss among individual methods. Combining augmentation categories further lowers the minimum validation loss. Our experiments demonstrate that data augmentations mitigate AR pretraining's data inefficiency and offer a promising solution to the data-constrained regime. All code and data are available at https://github.com/michaelchen-lab/data-augmentations-for-pretraining


翻译:随着人工智能实验室接近数据上限——即计算能力超越高质量新文本生成速度——语言模型预训练正转向数据受限、计算充裕的范式,这要求在固定语料库上进行高效的多轮训练。在此场景下,标准自回归(AR)预训练会出现严重过拟合,早期达到最优后持续恶化。我们研究将数据增强作为正则化手段,以缓解这种过拟合,使同一数据的数百轮训练依然有效。我们提出三类正交的自回归预训练增强方法:词元级噪声(掩码、随机替换)、序列排列(从右到左预测、中间填充)以及目标偏移预测($x_{t+i}$,其中 $i > 1$)。通过系统性消融实验,我们发现:相对于基线,单一增强方法可延迟过拟合并降低验证损失,其中随机替换在单一方法中实现最优最小损失;组合不同增强类别可进一步降低最小验证损失。我们的实验表明,数据增强能缓解自回归预训练的数据效率不足问题,为数据受限场景提供有前景的解决方案。所有代码和数据均公开于 https://github.com/michaelchen-lab/data-augmentations-for-pretraining

0
下载
关闭预览

相关内容

在搭建网络模型时,需要随机初始化参数,然后开始训练网络,不断调整直到网络的损失越来越小。在训练的过程中,一开始初始化的参数会不断变化。当参数训练到比较好的时候就可以将训练模型的参数保存下来,以便训练好的模型可以在下次执行类似任务时获得较好的结果。
《大语言模型的数据合成与增强综述》
专知会员服务
44+阅读 · 2024年10月19日
《大模型数据增强》综述
专知会员服务
117+阅读 · 2024年1月30日
预训练语言模型的应用综述
专知会员服务
36+阅读 · 2023年1月23日
「知识增强预训练语言模型」最新研究综述
专知会员服务
62+阅读 · 2022年11月18日
专知会员服务
75+阅读 · 2021年7月21日
【Amazon】使用预先训练的Transformer模型进行数据增强
专知会员服务
58+阅读 · 2020年3月6日
「知识增强预训练语言模型」最新研究综述
专知
18+阅读 · 2022年11月18日
用于语音识别的数据增强
AI研习社
24+阅读 · 2019年6月5日
自然语言处理中的语言模型预训练方法
PaperWeekly
14+阅读 · 2018年10月21日
谷歌推出新型数据增强算法:AutoAugment
论智
20+阅读 · 2018年6月6日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月27日
VIP会员
最新内容
俄乌无人机战争的六大启示
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:07
《无人机空中监控:通信实验洞察》
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:05
从采集到决策:美军视角下的战术情报范式重构
《履带式无人地面战车技术发展现状》
专知会员服务
5+阅读 · 8月2日
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
5+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
13+阅读 · 7月31日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员