Large transformer-based models are able to perform in-context few-shot learning, without being explicitly trained for it. This observation raises the question: what aspects of the training regime lead to this emergent behavior? Here, we show that this behavior is driven by the distributions of the training data itself. In-context learning emerges when the training data exhibits particular distributional properties such as burstiness (items appear in clusters rather than being uniformly distributed over time) and having large numbers of rarely occurring classes. In-context learning also emerges more strongly when item meanings or interpretations are dynamic rather than fixed. These properties are exemplified by natural language, but are also inherent to naturalistic data in a wide range of other domains. They also depart significantly from the uniform, i.i.d. training distributions typically used for standard supervised learning. In our initial experiments, we found that in-context learning traded off against more conventional weight-based learning, and models were unable to achieve both simultaneously. However, our later experiments uncovered that the two modes of learning could co-exist in a single model when it was trained on data following a skewed Zipfian distribution -- another common property of naturalistic data, including language. In further experiments, we found that naturalistic data distributions were only able to elicit in-context learning in transformers, and not in recurrent models. In sum, our findings indicate how the transformer architecture works together with particular properties of the training data to drive the intriguing emergent in-context learning behaviour of large language models, and how future work might encourage both in-context and in-weights learning in domains beyond language.


翻译:大型变压器模型能够在没有对其进行明确培训的情况下, 进行文字化的微小学习, 但没有为此进行明确培训。 这一观察提出了这样一个问题: 培训制度的哪些方面导致了这种突发行为? 在这里, 我们显示这种行为是由培训数据本身的分布驱动的。 当培训数据显示出诸如突发性( 项目在集群中出现, 而不是在一段时间内统一分布) 和大量罕见的班级等特定的分布性特性时, 文化学习会出现。 当项目的含义或解释是动态的而不是固定的时, 文性学习也会更强烈。 这些特性以自然语言为范例, 但也是自然数据在一系列的( i.d.) 培训分布通常用于标准监督学习。 在最初的实验中, 我们发现, 文性学习与较传统的重学习同时无法同时进行。 但是, 我们后来的实验发现, 当我们学习了一种变压性语言的模型后, 两种形式的学习模式在单一的模型中会共同存在。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月22日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员