論文の概要: LoRA vs Full Fine-tuning: An Illusion of Equivalence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.21228v1
- Date: Mon, 28 Oct 2024 17:14:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-29 12:17:28.705395
- Title: LoRA vs Full Fine-tuning: An Illusion of Equivalence
- Title(参考訳): LoRA vs. フルファインチューニング: 等価性のイラシオン
- Authors: Reece Shuttleworth, Jacob Andreas, Antonio Torralba, Pratyusha Sharma,
- Abstract要約: 本研究では, 異なる微調整法が, スペクトル特性のレンズを用いてモデルの重み行列を解析することにより, 事前学習モデルを変化させる方法について検討した。
単一値分解が全く異なる構造を持つ全微調整およびLoRA収量行列が得られた。
イントルーダ次元がLoRAの微調整モデルになぜ現れるのか、なぜそれらが望ましくないのか、そしてどのようにしてその効果を最小化できるかを検討することで結論を下す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 76.11938177294178
- License:
- Abstract: Fine-tuning is a crucial paradigm for adapting pre-trained large language models to downstream tasks. Recently, methods like Low-Rank Adaptation (LoRA) have been shown to match the performance of fully fine-tuned models on various tasks with an extreme reduction in the number of trainable parameters. Even in settings where both methods learn similarly accurate models, \emph{are their learned solutions really equivalent?} We study how different fine-tuning methods change pre-trained models by analyzing the model's weight matrices through the lens of their spectral properties. We find that full fine-tuning and LoRA yield weight matrices whose singular value decompositions exhibit very different structure; moreover, the fine-tuned models themselves show distinct generalization behaviors when tested outside the adaptation task's distribution. More specifically, we first show that the weight matrices trained with LoRA have new, high-ranking singular vectors, which we call \emph{intruder dimensions}. Intruder dimensions do not appear during full fine-tuning. Second, we show that LoRA models with intruder dimensions, despite achieving similar performance to full fine-tuning on the target task, become worse models of the pre-training distribution and adapt less robustly to multiple tasks sequentially. Higher-rank, rank-stabilized LoRA models closely mirror full fine-tuning, even when performing on par with lower-rank LoRA models on the same tasks. These results suggest that models updated with LoRA and full fine-tuning access different parts of parameter space, even when they perform equally on the fine-tuned distribution. We conclude by examining why intruder dimensions appear in LoRA fine-tuned models, why they are undesirable, and how their effects can be minimized.
- Abstract(参考訳): ファインチューニングは、トレーニング済みの大規模言語モデルを下流タスクに適応するための重要なパラダイムである。
近年,Low-Rank Adaptation (LoRA) のような手法は,各種タスクにおける完全微調整モデルの性能と,トレーニング可能なパラメータの数が極端に減少していることが示されている。
両方のメソッドが同様の精度のモデルを学ぶ場合であっても、学習したソリューションは本当に同等なのでしょうか?
モデル重量行列をスペクトル特性のレンズを用いて解析することにより,異なる微調整法が事前訓練されたモデルをどのように変化させるかを検討する。
また, 単一値分解が全く異なる構造を持つ全微調整およびLoRA収量行列が得られ, さらに, 適応タスクの分布の外側で試験した場合, 微調整されたモデル自体が明確な一般化挙動を示すことがわかった。
より具体的には、LoRAで訓練された重み行列は、新しい高階特異ベクトルを持ち、これは \emph{intruder dimensions} と呼ばれる。
侵入者次元は完全な微調整の間には現れない。
第2に, イントルーダ次元をもつLORAモデルは, 目標タスクの完全微調整に類似した性能を達成したにもかかわらず, 事前学習分布の悪化モデルとなり, 連続的に複数のタスクに頑健に適応しないことを示す。
高いランクで安定化されたLoRAモデルは、同じタスクで低ランクのLoRAモデルと同等のパフォーマンスであっても、完全な微調整を忠実に反映する。
これらの結果から,LoRAで更新されたモデルとパラメータ空間の異なる部分へのフル微調整アクセスが,微調整分布で等しく動作する場合であっても可能であることが示唆された。
イントルーダ次元がLoRAの微調整モデルになぜ現れるのか、なぜそれらが望ましくないのか、そしてどのようにしてその効果を最小化できるかを検討することで結論を下す。
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