論文の概要: WavLLM: Towards Robust and Adaptive Speech Large Language Model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.00656v1
• Date: Sun, 31 Mar 2024 12:01:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-04 02:30:41.715290
• Title: WavLLM: Towards Robust and Adaptive Speech Large Language Model
• Title（参考訳）: WavLLM:ロバストで適応的な音声大言語モデルを目指して
• Authors: Shujie Hu, Long Zhou, Shujie Liu, Sanyuan Chen, Hongkun Hao, Jing Pan, Xunying Liu, Jinyu Li, Sunit Sivasankaran, Linquan Liu, Furu Wei,
• Abstract要約: 本稿では,2つのエンコーダを持つ頑健で適応的な音声大言語モデルであるWavLLMと,プロンプト対応のLoRA重み付けアダプタを紹介する。 ASR, ST, SV, ERなどのタスクを含むユニバーサル音声ベンチマークにおいて提案手法の有効性を検証し, SQA用ガオカオ英語聴取理解セット, CoT 評価セットなどの特殊データセットに適用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 94.04010017961917
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The recent advancements in large language models (LLMs) have revolutionized the field of natural language processing, progressively broadening their scope to multimodal perception and generation. However, effectively integrating listening capabilities into LLMs poses significant challenges, particularly with respect to generalizing across varied contexts and executing complex auditory tasks. In this work, we introduce WavLLM, a robust and adaptive speech large language model with dual encoders, and a prompt-aware LoRA weight adapter, optimized by a two-stage curriculum learning approach. Leveraging dual encoders, we decouple different types of speech information, utilizing a Whisper encoder to process the semantic content of speech, and a WavLM encoder to capture the unique characteristics of the speaker's identity. Within the curriculum learning framework, WavLLM first builds its foundational capabilities by optimizing on mixed elementary single tasks, followed by advanced multi-task training on more complex tasks such as combinations of the elementary tasks. To enhance the flexibility and adherence to different tasks and instructions, a prompt-aware LoRA weight adapter is introduced in the second advanced multi-task training stage. We validate the proposed model on universal speech benchmarks including tasks such as ASR, ST, SV, ER, and also apply it to specialized datasets like Gaokao English listening comprehension set for SQA, and speech Chain-of-Thought (CoT) evaluation set. Experiments demonstrate that the proposed model achieves state-of-the-art performance across a range of speech tasks on the same model size, exhibiting robust generalization capabilities in executing complex tasks using CoT approach. Furthermore, our model successfully completes Gaokao tasks without specialized training. The codes, models, audio, and Gaokao evaluation set can be accessed at \url{aka.ms/wavllm}.
• Abstract（参考訳）: 大規模言語モデル(LLM)の最近の進歩は、自然言語処理の分野に革命をもたらし、その範囲をマルチモーダルな知覚と生成へと徐々に広げている。 しかし, 聴取能力をLLMに効果的に統合することは, 様々なコンテキストをまたいだ一般化や複雑な聴覚タスクの実行において, 重要な課題となる。 本稿では,2つのエンコーダを持つ頑健で適応的な音声大言語モデルであるWavLLMと,2段階のカリキュラム学習アプローチによって最適化されたプロンプト対応のLoRA重み付けアダプタを紹介する。 デュアルエンコーダを利用することで、Whisperエンコーダを用いて音声のセマンティックな内容を処理し、WavLMエンコーダを用いて話者のアイデンティティのユニークな特徴を捉え、異なるタイプの音声情報を分離する。 カリキュラム学習フレームワークの中で、WavLLMは、まず、混合基本単一タスクを最適化し、続いて、基本タスクの組み合わせのようなより複雑なタスクに関する高度なマルチタスクトレーニングによって基礎的能力を構築する。 異なるタスクや命令に対する柔軟性と順応性を高めるため、第2の高度なマルチタスク訓練段階において、プロンプト対応のLoRA重み付けアダプタが導入された。 ASR, ST, SV, ERなどのタスクを含むユニバーサル音声ベンチマークにおいて提案手法の有効性を検証し, SQA用ガオカオ英語聴取理解セット, CoT 評価セットなどの特殊データセットに適用する。 実験により,提案モデルが同一のモデルサイズでの音声タスクにまたがる最先端性能を実現し,CoTアプローチによる複雑なタスクの実行において,堅牢な一般化能力を示すことが示された。 さらに,本モデルでは,専門訓練を伴わずにガオカオのタスクを完了させることに成功した。 コード、モデル、オーディオ、ガオカオの評価セットは \url{aka.ms/wavllm} でアクセスすることができる。

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