AI模型升级!千条数据微调,性能远超预训练!

人工智能(AI)大模型正以前所未有的速度融入我们的生活,它们像一位位知识渊博的智者,为我们提供海量信息和智能服务。然而,这些通用模型虽然博览群书,却往往缺乏特定领域的“深度专长”。举例来说,若要应对高度专业的RTL设计或验证工作,我们需要的不仅仅是通用知识,更是需要从企业内部积累的宝贵经验和数据集里,提炼出独一无二的“精髓”。
新媒网跨境了解到,将这种深厚的专业知识注入AI模型,并非一蹴而就。通常,这个过程会以现有的预训练模型为起点,比如OpenAI的GPT系列、Meta的Llama系列,或是谷歌的Gemini系列。这些模型在海量数据上完成了初步训练,具备了广泛的理解和生成能力。但要让它们真正成为某个领域的专家,还需要一系列精细的“打磨”过程,也就是我们常说的“微调”。
微调过程通常循序渐进。首先是“监督式微调(SFT)”,这就像是给AI模型布置了大量的特定领域习题,并配以标准答案,让它学习如何在这个领域内给出准确且符合预期的回应。随后,为了让AI的输出更贴近人类的判断和偏好,研究人员会引入“人类反馈强化学习(RLHF)”。这个环节中,人类专家会对AI生成的内容进行评价和排序,AI模型则根据这些反馈不断调整自己的策略,力求产出更优质、更符合人类价值观的内容。最后,通过持续的迭代优化,模型的能力得以不断增强和维护,以适应不断变化的需求。
业内普遍认为,这种“预训练+SFT+RLHF+迭代优化”的流水线已成为大模型精进的主流路径。其中,监督式微调的核心在于高质量的标签数据,即大量的问答对。然而,单靠人工进行标签生成,其成本高昂且耗时巨大,对于许多企业而言,这几乎是不可能承受的负担。因此,如何实现这一关键步骤的自动化,成为推动AI模型专业化进程中的一道重要课题。
在AI技术飞速发展的当下,对于如何高效、精准地将特定领域的专业知识融入通用大模型,一直是行业关注的焦点。传统的AI模型在接受了大量通用数据训练后,虽然能够理解并生成多种文本,但在遇到专业性极强的问题时,往往会显得力不从心。这时,微调技术便发挥了其不可替代的作用,它如同为AI模型量身定制一套“职业技能培训”,使其在特定领域内拥有超凡的洞察力和解决能力。
正是基于这样的背景,外媒开展了一项深入研究,旨在探索不同的微调方法如何为AI模型注入新的活力和专业知识。这项研究围绕OpenAI公司推出的GPT-4模型展开,旨在通过精细的调校,提升模型对近期体育赛事信息的理解和把握能力。为什么会选择体育赛事作为研究对象呢?一方面,体育赛事信息更新迅速,具有很强的时效性,这正好可以检验模型在学习和整合最新信息方面的表现;另一方面,它也为研究人员提供了一个相对“安全”且易于获取大量数据的测试场,有助于探索微调技术在应对不断演进的知识体系时的潜力。
这项研究重点聚焦于监督式微调(SFT)这一环节。研究人员主要尝试了两种不同的方法来对模型进行微调。他们选用了2021年9月之后发布的维基百科文章作为新的知识来源,因为这些文章所记载的体育赛事信息是原始GPT-4模型在预训练时所未接触到的。通过这种方式,可以清晰地评估微调技术对模型知识更新和扩展的实际效果。
第一种方法被称为“基于词元(Token)的微调”。这种方法相对直观和简单,它模仿了模型生成文本的标准实践。研究人员首先为每篇维基百科文章的概述部分手动生成一个“种子标签”,然后提示GPT-4模型根据这篇文章,生成一系列数量有限的标签。这就像给学生提供一个参考答案,然后让学生从文章中提炼出相关要点。这种方法的优点在于操作简便,易于实现,但其生成的标签可能在深度和广度上有所限制。
第二种方法则被称为“基于事实(Fact)的微调”。这种方法在思路上更为精细和深入。它不仅要求模型生成标签,更重要的在于,它会引导模型对复杂的句子进行拆解和分析,将其分解成多个“原子事实”标签。此外,研究人员还允许在这一过程中进行一些过滤,以去除与研究目的无关的事实,确保所生成的标签具有更高的相关性和纯粹性。模型被要求生成多个独特的原子事实标签,从而构建起一个更为细致和全面的知识图谱。这就像是要求学生不仅提炼要点,还要能把复杂的概念拆解成最基本的事实,确保理解的彻底性。这种方式旨在提高模型对信息细节的掌握能力和知识覆盖的均匀性。
为了全面评估这两种微调方法的效果,研究人员在完整的数据集上运行了训练试验。同时,他们也对部分数据集进行了测试,以探究训练样本规模对模型性能的敏感性。在答案验证阶段,他们采用了与训练模型相同的模型,运行一个特定的测试提示(类似于给学生的一次随堂测试),只允许“通过”或“不通过”两种响应,这种严谨的评估方式确保了结果的客观性。
研究人员将经过微调的模型在不同类别下的准确性,与未经微调的基线模型、各种规模的微调方案以及基于微软Azure混合搜索方案的RAG(检索增强生成)系统进行了细致的对比。新媒网跨境获悉,研究结果显示,基于词元的微调方法确实提升了模型相对于未经训练模型的准确性,但在知识覆盖的均匀性方面,它不如基于事实的微调方法。总体而言,研究发现,在添加了特定领域训练数据后,监督式微调(SFT)能够显著提升模型在该领域内的表现。
值得注意的是,在本次研究中,RAG系统在性能上略优于两种SFT方法,但基于事实的SFT方法已经能够非常接近RAG的性能。对此,研究人员认为,将复杂语句分解为独立的原子事实标签,确实有助于模型更全面地捕捉信息,从而提升知识覆盖率。而RAG系统凭借其基于向量的搜索机制,能够进行更全局的相似度度量,甚至能够捕捉跨越多个语句的隐含推断,因此其表现更胜一筹也在情理之中。但SFT能够通过内化知识来提升模型能力,与RAG实时检索的方式各有侧重,共同构成了AI赋能的强大工具。
通过这项研究,我们看到了AI模型微调技术的巨大潜力,它为大模型注入专业知识、提升其在特定领域的表现提供了切实可行的路径。然而,微调技术依然是一个充满活力且快速发展的领域。从Deep Research在Gemini和ChatGPT中推荐的论文,到我们通过传统学术搜索引擎(如谷歌学术)发现的最新研究,都在不断涌现新的思路和方法。
当前,行业内关于“合成标签”的讨论日益增多。合成标签,顾名思义,是利用AI模型自身来生成训练数据标签,这在理论上可以大幅降低人工标注的成本和时间。然而,这种方法也伴随着潜在的风险。如果没有详尽的人工审查,合成标签可能会引入显著的错误和偏差,甚至可能导致“劣币驱逐良币”的局面,影响模型的整体质量。因此,如何在自动化与质量控制之间取得平衡,是未来需要深入探索的课题。
另一项引人深思的研究指出,相较于大量未经标注或通过合成方式生成的训练数据,精心策划和筛选的少量(例如1000个)人类生成标签,在提升模型性能方面可能更有效。这强调了数据质量而非单纯数量的重要性。高质量的“金标准”数据,如同指路的明灯,能更精准地引导模型学习正确的知识和模式。
此外,研究人员还关注到微调过程中可能出现的一种被称为“灾难性遗忘”的现象。这意味着在模型学习新知识的同时,可能会“忘记”或削弱其在预训练阶段已经掌握的某些能力。如何设计更鲁棒的微调策略,在提升专业能力的同时,有效避免这种“按下葫芦浮起瓢”的情况,是当前AI研究的重要方向之一。
新媒网跨境认为,尽管挑战犹存,但从这些研究中我们可以得出一个明确的结论:通过对预训练模型进行专业的微调,并辅以适度的训练提示,能够显著提升模型的响应准确性,使其远超仅依赖预训练模型所能达到的水平。这对于企业和各行各业而言,无疑是一个积极的信号,意味着AI在专业化应用上将大有可为。
然而,我们也要清醒地认识到,AI模型的百分之百准确性目前仍是一个充满挑战的理想目标。在将微调后的AI模型投入实际应用之前,进行严格的专家审查至关重要。这不仅能够验证模型的性能和可靠性,更能帮助我们识别潜在的偏差和错误,确保AI技术能够以负责任、可信赖的方式服务于社会。
展望未来,随着微调技术的不断创新和完善,我们有理由相信,AI模型将变得更加智能、更加专业,它们将在医疗诊断、金融分析、智能制造、教育辅导等更多专业领域展现出卓越的能力,成为人类不可或缺的智能助手。AI的进步不仅体现在技术的突破上,更体现在其对社会进步和美好生活的积极赋能。
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本文来源:新媒网 https://nmedialink.com/posts/ai-model-finetune-1000-data-perf-beyond-pretrain.html


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