論文の概要: Generalization v.s. Memorization: Tracing Language Models' Capabilities Back to Pretraining Data

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.14985v3
• Date: Sun, 24 Nov 2024 23:25:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-26 14:17:34.066938
• Title: Generalization v.s. Memorization: Tracing Language Models' Capabilities Back to Pretraining Data
• Title（参考訳）: 一般化対メモ化:事前学習データに言語モデルの能力を引き戻す
• Authors: Xinyi Wang, Antonis Antoniades, Yanai Elazar, Alfonso Amayuelas, Alon Albalak, Kexun Zhang, William Yang Wang,
• Abstract要約: 本稿では,出力確率と事前学習データ頻度の相関を計測する,記憶化,分布記憶化という拡張概念を導入する。 本研究は, より単純で知識集約的なタスクにおいて, 記憶がより大きな役割を担い, 一般化が, より困難で推論に基づくタスクの鍵であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 76.90128359866462
• License:
• Abstract: The impressive capabilities of large language models (LLMs) have sparked debate over whether these models genuinely generalize to unseen tasks or predominantly rely on memorizing vast amounts of pretraining data. To explore this issue, we introduce an extended concept of memorization, distributional memorization, which measures the correlation between the LLM output probabilities and the pretraining data frequency. To effectively capture task-specific pretraining data frequency, we propose a novel task-gram language model, which is built by counting the co-occurrence of semantically related $n$-gram pairs from task inputs and outputs in the pretraining corpus. Using the Pythia models trained on the Pile dataset, we evaluate four distinct tasks: machine translation, factual question answering, world knowledge understanding, and math reasoning. Our findings reveal varying levels of memorization, with the strongest effect observed in factual question answering. Furthermore, while model performance improves across all tasks as LLM size increases, only factual question answering shows an increase in memorization, whereas machine translation and reasoning tasks exhibit greater generalization, producing more novel outputs. This study demonstrates that memorization plays a larger role in simpler, knowledge-intensive tasks, while generalization is the key for harder, reasoning-based tasks, providing a scalable method for analyzing large pretraining corpora in greater depth.
• Abstract（参考訳）: 大規模言語モデル(LLM)の印象的な能力は、これらのモデルが真に見えないタスクに一般化するか、あるいは大量の事前学習データを記憶することに主に依存しているかという議論を引き起こしている。 そこで本研究では, LLM出力確率と事前学習データ頻度との相関を計測する, メモリ化, 分散メモリ化という拡張概念を導入する。 タスク固有の事前学習データ頻度を効果的に把握するために,タスク入力と事前学習コーパスの出力から意味論的に関連付けられた$n$-gramペアの共起をカウントして構築した新しいタスクグラム言語モデルを提案する。 Pileデータセットに基づいてトレーニングされたPythiaモデルを用いて、機械翻訳、事実質問応答、世界知識理解、数学推論の4つの異なるタスクを評価する。 その結果, 記憶のレベルは様々であり, 事実質問応答において最も強い効果が認められた。 さらに,LLMのサイズが大きくなるにつれてモデル性能が向上する一方,機械翻訳や推論タスクはより一般化され,より新しい出力が生成される。 本研究は, より単純で知識集約的なタスクにおいて, 暗記がより大きな役割を果たすことを示すとともに, 一般化がより困難で推論に基づくタスクの鍵であり, 大規模事前学習コーパスをより深く分析するためのスケーラブルな方法を提供する。

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