Dual encoder models are ubiquitous in modern classification and retrieval. Crucial for training such dual encoders is an accurate estimation of gradients from the partition function of the softmax over the large output space; this requires finding negative targets that contribute most significantly ("hard negatives"). Since dual encoder model parameters change during training, the use of traditional static nearest neighbor indexes can be sub-optimal. These static indexes (1) periodically require expensive re-building of the index, which in turn requires (2) expensive re-encoding of all targets using updated model parameters. This paper addresses both of these challenges. First, we introduce an algorithm that uses a tree structure to approximate the softmax with provable bounds and that dynamically maintains the tree. Second, we approximate the effect of a gradient update on target encodings with an efficient Nystrom low-rank approximation. In our empirical study on datasets with over twenty million targets, our approach cuts error by half in relation to oracle brute-force negative mining. Furthermore, our method surpasses prior state-of-the-art while using 150x less accelerator memory.


翻译:双编码器模型在现代分类与检索任务中无处不在。训练这类双编码器的关键在于准确估计大输出空间上softmax函数配分函数的梯度,这需要寻找贡献最大的负目标(即"困难负样本")。由于双编码器模型参数在训练过程中持续更新,使用传统静态最近邻索引可能并非最优选择。这些静态索引存在两大问题:(1) 需要定期重建索引,这本身成本高昂;(2) 重建后必须使用更新后的模型参数对所有目标进行重新编码,同样代价昂贵。本文针对这两个挑战提出解决方案。首先,我们提出一种基于树结构的算法,该算法能以可证明的边界逼近softmax函数,并动态维护树结构。其次,我们通过高效的Nyström低秩近似来模拟梯度更新对目标编码的影响。在包含超过两千万个目标的数据集上进行的实证研究表明,相比暴力穷举的负采样基准方法,我们的方法能将错误率降低一半。此外,本方法在超越先前最优成果的同时,可将加速器内存使用量降低150倍。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
128+阅读 · 2022年4月21日
专知会员服务
27+阅读 · 2021年4月22日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
浅聊对比学习(Contrastive Learning)
极市平台
3+阅读 · 2022年7月26日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月16日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月15日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
1+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
5+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
128+阅读 · 2022年4月21日
专知会员服务
27+阅读 · 2021年4月22日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员