We study the phenomenon of \textit{in-context learning} (ICL) exhibited by large language models, where they can adapt to a new learning task, given a handful of labeled examples, without any explicit parameter optimization. Our goal is to explain how a pre-trained transformer model is able to perform ICL under reasonable assumptions on the pre-training process and the downstream tasks. We posit a mechanism whereby a transformer can achieve the following: (a) receive an i.i.d. sequence of examples which have been converted into a prompt using potentially-ambiguous delimiters, (b) correctly segment the prompt into examples and labels, (c) infer from the data a \textit{sparse linear regressor} hypothesis, and finally (d) apply this hypothesis on the given test example and return a predicted label. We establish that this entire procedure is implementable using the transformer mechanism, and we give sample complexity guarantees for this learning framework. Our empirical findings validate the challenge of segmentation, and we show a correspondence between our posited mechanisms and observed attention maps for step (c).


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Learning from Few Samples: A Survey
Arxiv
77+阅读 · 2020年7月30日
Arxiv
13+阅读 · 2019年1月26日
Arxiv
10+阅读 · 2017年12月29日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
相关论文
Learning from Few Samples: A Survey
Arxiv
77+阅读 · 2020年7月30日
Arxiv
13+阅读 · 2019年1月26日
Arxiv
10+阅读 · 2017年12月29日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员