Conventional fine-tuning encounters increasing difficulties given the size of current Pre-trained Language Models, which makes parameter-efficient tuning become the focal point of frontier research. Previous methods in this field add tunable adapters into MHA or/and FFN of Transformer blocks to enable PLMs achieve transferability. However, as an important part of Transformer architecture, the power of layer normalization for parameter-efficent tuning is ignored. In this paper, we first propose LN-tuning, by tuning the gain and bias term of Layer Normalization module with only 0.03\% parameters, which is of high time-efficency and significantly superior to baselines which are less than 0.1\% tunable parameters. Further, we study the unified framework of combining LN-tuning with previous ones and we find that: (1) the unified framework of combining prefix-tuning, the adapter-based method working on MHA, and LN-tuning achieves SOTA performance. (2) unified framework which tunes MHA and LayerNorm simultaneously can get performance improvement but those which tune FFN and LayerNorm simultaneous will cause performance decrease. Ablation study validates LN-tuning is of no abundant parameters and gives a further understanding of it.
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微调下游任务的大型预训练语言模型已成为NLP中的事实上学习范式。然而,常规方法微调预先训练模型的所有参数,这变得越来越稳定,因为模型尺寸和增长的任务数量。最近的工作提出了各种参数有效的转移学习方法,只需微调少数(额外)参数以获得强大的性能。虽然有效,但各种方法中的成功和联系的关键成分尚不清楚。在本文中,我们分解了最先进的参数有效的传输学习方法的设计,并提出了一个在它们之间建立连接的统一框架。具体而言,我们将它们重新框架作为预先训练的模型对特定隐藏状态的修改,并定义了一组设计尺寸,不同的方法变化,例如计算修改的功能和应用修改的位置。通过跨机翻译的全面实证研究,文本摘要,语言理解和文本分类基准,我们利用统一的视图来确定以前的方法中的重要设计选择。此外,我们的统一框架使得能够在不同的方法中传输设计元素,因此我们能够实例化新的参数高效的微调方法,该方法比以前的方法更加有效,而是更有效,实现可比的结果在所有四个任务上调整所有参数。
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最近的参数效率语言模型调整(PELT)方法可以使微调的性能与较少的可训练参数相匹配,并且在训练数据受到限制时尤其表现良好。但是,不同的PELT方法在相同的任务上的性能可能会有所不同,因此为特定任务选择最合适的方法是不平凡的,尤其是考虑到快速增长的新PELT方法和任务。鉴于模型多样性和模型选择的难度,我们提出了一个统一的框架Unipelt,该框架将不同的毛皮方法纳入了子模型,并学会了激活最适合当前数据或通过门控机制设置的方法。在胶水基准上,与最佳的单个毛皮方法相比,UniPelt始终达到1〜4%的增长,而其融合甚至超过了不同设置下的微调。此外,UniPelt通常超过上限,该上限在每个任务上单独使用的所有子模型的最佳性能,表明多种PELT方法的混合物可能本质上比单个方法更有效。
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Recently, a large number of tuning strategies have been proposed to adapt pre-trained language models to downstream tasks. In this paper, we perform an extensive empirical evaluation of various tuning strategies for multilingual learning, particularly in the context of text summarization. Specifically, we explore the relative advantages of three families of multilingual tuning strategies (a total of five models) and empirically evaluate them for summarization over 45 languages. Experimentally, we not only established a new state-of-the-art on the XL-Sum dataset but also derive a series of observations that hopefully can provide hints for future research on the design of multilingual tuning strategies.
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Fine-tuning a Pre-trained Language Model (PLM) on a specific downstream task has been a well-known paradigm in Natural Language Processing. However, with the ever-growing size of PLMs, training the entire model on several downstream tasks becomes very expensive and resource-hungry. Recently, different Parameter Efficient Tuning (PET) techniques are proposed to improve the efficiency of fine-tuning PLMs. One popular category of PET methods is the low-rank adaptation methods which insert learnable truncated SVD modules into the original model either sequentially or in parallel. However, low-rank decomposition suffers from limited representation power. In this work, we address this problem using the Kronecker product instead of the low-rank representation. We introduce KronA, a Kronecker product-based adapter module for efficient fine-tuning of Transformer-based PLMs. We apply the proposed methods for fine-tuning T5 on the GLUE benchmark to show that incorporating the Kronecker-based modules can outperform state-of-the-art PET methods.
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具有数百万参数的基于变压器的预训练模型需要大量存储。最近的方法通过培训适配器解决了这一缺点,但是这些方法仍然需要相对较大的参数。在这项研究中,提出了一种令人惊讶的简单但有效的适配器体系结构的Adapterbias。AdapterBias向变压器层的隐藏输出添加了代币依赖性转移,以适应仅使用向量和线性层的下游任务。进行了广泛的实验,以证明适配性的有效性。实验表明,与先前的作品相比,我们提出的方法可以大大减少可训练的参数,而任务性能与微调的预训练模型相比最小。我们进一步发现,适应性比亚斯自动学习以将更重要的表示形式分配给与任务相关的代币转移。
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Parameter-efficient methods (like Prompt or Adapters) for adapting pre-trained language models to downstream tasks have been popular recently. However, hindrances still prevent these methods from reaching their full potential. For example, two significant challenges are few-shot adaptation and cross-task generalization ability. To tackle these issues, we propose a general framework to enhance the few-shot adaptation and cross-domain generalization ability of parameter-efficient methods. In our framework, we prime the self-supervised model for parameter-efficient methods to rapidly adapt to various downstream few-shot tasks. To evaluate the authentic generalization ability of these parameter-efficient methods, we conduct experiments on a few-shot cross-domain benchmark containing 160 diverse NLP tasks. The experiment result reveals that priming by tuning PLM only with extra training tasks leads to the best performance. Also, we perform a comprehensive analysis of various parameter-efficient methods under few-shot cross-domain scenarios.
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Adapter Tuning, which freezes the pretrained language models (PLMs) and only fine-tunes a few extra modules, becomes an appealing efficient alternative to the full model fine-tuning. Although computationally efficient, the recent Adapters often increase parameters (e.g. bottleneck dimension) for matching the performance of full model fine-tuning, which we argue goes against their original intention. In this work, we re-examine the parameter-efficiency of Adapters through the lens of network pruning (we name such plug-in concept as \texttt{SparseAdapter}) and find that SparseAdapter can achieve comparable or better performance than standard Adapters when the sparse ratio reaches up to 80\%. Based on our findings, we introduce an easy but effective setting ``\textit{Large-Sparse}'' to improve the model capacity of Adapters under the same parameter budget. Experiments on five competitive Adapters upon three advanced PLMs show that with proper sparse method (e.g. SNIP) and ratio (e.g. 40\%) SparseAdapter can consistently outperform their corresponding counterpart. Encouragingly, with the \textit{Large-Sparse} setting, we can obtain further appealing gains, even outperforming the full fine-tuning by a large margin. Our code will be released at: https://github.com/Shwai-He/SparseAdapter.
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通过微调将大规模的预训练语言模型适应下游任务是实现NLP基准测试最先进性能的标准方法。然而,微调具有数百万或数十亿个参数的所有重量模型是对低资源设置中不稳定的采样低效,并且浪费,因为它需要为每个任务存储模型的单独副本。最近的工作已经开发了参数高效的微调方法,但这些方法仍然需要相对大量的参数或表现不足标准微调。在这项工作中,我们提出了一种特殊调整大型语言模型的方法,其在任务性能和比率参数之间具有更好的权衡的方法,而不是比上事先工作。 Compacter通过构建适配器,低级优化和参数化超复分乘法层的思想之上来实现这一目标。具体地,Compacter将特定于特定的权重矩阵插入到预估计模型的权重中,这些权重被有效地计算为共享的“慢速”权重和“快速”等级 - 每个Compacter层定义的矩阵之间的矩阵产品的总和。仅通过培训0.047%的预磨料模型的参数,Compacter会在胶水上标准微调和胜过标准微调的标准微调和低资源设置。我们的代码在〜\ url {https://github.com/rabeehk/compacter}上公开使用。
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我们为大规模训练的大规模训练语言模型提供了更简单,更稀疏,更快的算法,这些算法在许多标准的NLP任务上实现了最新的隐私与实用性权衡。我们为此问题提出了一个元框架,这是受高度参数效率方法进行微调成功的启发。我们的实验表明,这些方法的差异化适应能力在三个重要方面优于以前的私人算法:实用程序,隐私以及私人培训的计算和记忆成本。在许多经常研究的数据集中,私人模型的实用性接近了非私人模型的方法。例如,在MNLI数据集上,我们使用Roberta-large的准确度为87.8 \%$,使用Roberta-Base $ 83.5 \%$,其隐私预算为$ \ Epsilon = 6.7 $。相比之下,缺乏隐私限制,罗伯塔·莱格(Roberta-Large)的准确度为$ 90.2 \%$。我们的发现对于自然语言生成任务类似。与DART,GPT-2-SMALL,GPT-2中,GPT-2-MEDIUM,GPT-2-LARGE和GPT-2-XL的私人微调达到38.5、42.0、43.1和43.8($ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 43.8) epsilon = 6.8,\ delta = $ 1E-5),而非私人基线为$ 48.1 $。我们所有的实验都表明,较大的模型更适合私人微调:虽然众所周知,它们旨在非优先实现卓越的准确性,但我们发现当引入隐私时,它们也更好地保持其准确性。
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This work introduces a new multi-task, parameter-efficient language model (LM) tuning method that learns to transfer knowledge across different tasks via a mixture of soft prompts-small prefix embedding vectors pre-trained for different tasks. Our method, called ATTEMPT (ATTEntional Mixtures of Prompt Tuning), obtains source prompts as encodings of large-scale source tasks into a small number of parameters and trains an attention module to interpolate the source prompts and a newly initialized target prompt for every instance in the target task. During training, only the target task prompt and the attention weights, which are shared between tasks in multi-task training, are updated, while the original LM and source prompts are intact. ATTEMPT is highly parameter-efficient (e.g., updates 2,300 times fewer parameters than full fine-tuning) while achieving high task performance using knowledge from high-resource tasks. Moreover, it is modular using pre-trained soft prompts, and can flexibly add or remove source prompts for effective knowledge transfer. Our experimental results across 21 diverse NLP datasets show that ATTEMPT significantly outperforms prompt tuning and outperforms or matches fully fine-tuned or other parameter-efficient tuning approaches that use over ten times more parameters. Finally, ATTEMPT outperforms previous work in few-shot learning settings.
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及时调整尝试更新预训练模型中的一些特定任务参数。它的性能与在语言理解和发电任务上的完整参数设置的微调相当。在这项工作中,我们研究了迅速调整神经文本检索器的问题。我们引入参数效率的及时调整,以调整跨内域,跨域和跨主题设置的文本检索。通过广泛的分析,我们表明该策略可以通过基于微调的检索方法来减轻两个问题 - 参数 - 信息和弱推广性。值得注意的是,它可以显着改善检索模型的零零弹性概括。通过仅更新模型参数的0.1%,及时调整策略可以帮助检索模型获得比所有参数更新的传统方法更好的概括性能。最后,为了促进回猎犬的跨主题概括性的研究,我们策划并发布了一个学术检索数据集,其中包含18K查询的87个主题,使其成为迄今为止特定于特定于主题的主题。
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尽管参数有效调整(PET)方法在自然语言处理(NLP)任务上显示出巨大的潜力,但其有效性仍然对计算机视觉(CV)任务的大规模转向进行了研究。本文提出了Conv-Adapter,这是一种专为CONCNET设计的PET模块。 Conv-Adapter具有轻巧的,可转让的域和架构,不合时宜,并且在不同的任务上具有广义性能。当转移下游任务时,Conv-Adapter将特定于任务的特征调制到主链的中间表示,同时保持预先训练的参数冻结。通过仅引入少量可学习的参数,例如,仅3.5%的RESNET50的完整微调参数,Conv-Adapter优于先前的宠物基线方法,并实现可比性或超过23个分类任务的全面调查的性能。它还在几乎没有分类的情况下表现出卓越的性能,平均利润率为3.39%。除分类外,Conv-Adapter可以推广到检测和细分任务,其参数降低了50%以上,但性能与传统的完整微调相当。
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大型神经模型的培训和推断很昂贵。但是,对于许多应用程序域,虽然新任务和模型经常出现,但建模的基础文档主要保持不变。我们研究如何通过嵌入回收利用(ER)来降低此类设置的计算成本:在执行训练或推理时从以前的模型中重新使用激活。与以前的工作相反,重点是冻结小型分类头进行填充,这通常会导致绩效显着下降,我们提出了从预告片的模型中缓存中间层的输出,并为新任务的剩余层进行填充。我们表明,我们的方法在训练过程中提供了100%的速度和55-86%的推理,并且对科学领域中文本分类和实体识别任务的准确性产生了可观的影响。对于通用域的问答任务,ER提供了类似的加速和少量准确性。最后,我们确定了ER的几个开放挑战和未来的方向。
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大型审慎的语言模型(PLM)通常是通过微调或提示来适应域或任务的。填充需要修改所有参数,并具有足够的数据以避免过度拟合,同时提示不需要培训,也不需要示例,而是限制性能。取而代之的是,我们通过学习学习一般和适应性PLM之间的差异来为数据和参数有效适应。通过我们提出的动态低级别重新聚体和学识渊博的体系结构控制器,通过模型权重和子层结构来表示这种差异。实验对话完成,低资源抽象摘要以及多域语言建模的实验显示了通过域自适应预处理进行适应时间和性能的改善。消融表明我们的任务自适应重新聚体化(TARP)和模型搜索(TAMS)组件分别改进了其他参数效率转移(如适配器和结构学习方法),例如学习的稀疏。
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及时调整是以参数有效的方式对预训练的预训练语言模型的新范式。在这里,我们探讨了超级核武器的使用来产生超预价:我们提出了HyperPrompt,这是一种用于迅速基于变形金刚自我注意的任务调节的新型体系结构。超预要是通过超网络通过一代人来学习的端到端。 HyperPrompt允许网络学习特定于任务的功能地图,其中超预告是要参与的查询的任务全局记忆,同时启用了任务之间的灵活信息共享。我们表明,HyperPrompt与强大的多任务学习基线具有竞争力,其额外的任务条件参数的$ 0.14 \%$ $ \%,实现了出色的参数和计算效率。通过广泛的经验实验,我们证明,超级启示可以比强大的T5多任务学习基准和参数效率高效的适配器变体获得卓越的性能,包括及时调整和SuplyFormer ++在许多模型尺寸的自然语言理解胶水和SuperGrue的基准上。
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提示调整(PT)是一个有前途的参数高效的方法,可以利用极大的预先培训的语言模型(PLM),它可以通过仅调整几个软提示来实现与全参数微调的可比性。但是,与微调相比,PT经验需要更多的培训步骤。为了探索我们通过重用培训的软提示和分享知识来提高PT的效率,我们经验探讨了在不同任务和模型中的软提示的可转换性。在交叉任务传输中,我们发现训练有素的软提示可以转移到类似的任务并初始化PT,以加速培训并提高性能。此外,为了探讨影响的因素,提示跨任务的可转移性,我们调查如何测量提示相似性,并发现激活神经元的重叠率与可转移性高度相关。在跨模型传输中,我们探索如何将PLM的提示投影到另一个PLM并成功培训了一种可以在类似任务上实现非琐碎的传输性能的投影仪。但是,使用预计提示初始化PT不起作用,这可能是由优化偏好和PLMS高冗余引起的。我们的研究结果表明,具有知识转移的改善PT是可能的并且有希望的,而提示的交叉任务转移性通常比跨模型转移性更好。
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迅速调整,它冻结了预审计的语言模型(PLM),只有微调的几个额外软提示的参数,在PLM具有数十亿个参数时,对全参数微调(即模型调整)显示出具有竞争性的性能,但仍然显示出竞争力。在较小的PLM的情况下,性能差。因此,迅速转移(POT),通过训练有素的类似源任务的提示来初始化目标提示,最近提议改善及时调整。但是,这样的香草锅方法通常会实现次优的性能,因为(i)锅对源目标对的相似性和(ii)直接对目标提示进行初始提示的提示敏感,而目标任务可能会导致灾难性忘记来源知识。为了解决这些问题,我们提出了一个新的指标,以准确预测及时的转移性(关于(i)),以及一种利用知识蒸馏技术将“知识”从源提示转移到的新颖的锅方法(即熊猫)目标以微妙的方式提示,并有效缓解灾难性遗忘(关于(ii))。此外,为了实现每个源目标对的自适应及时转移,我们使用指标来控制熊猫方法中的知识转移。对PLM的5个量表的21个源和9个目标数据集的189组组合进行了广泛而系统的实验,表明:1)我们提出的指标很好地预测了及时的可传递性; 2)在所有任务和型号中,我们的熊猫始终优于香草锅的平均得分2.3%(最高24.1%); 3)通过我们的熊猫方法,及时调整可以比在各种PLM量表场景中的模型调整来实现竞争性甚至更好的性能。接受代码和模型将在接受后发布。
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几乎没有射击的内在学习(ICL)使预训练的语言模型能够通过为输入的一部分提供少量的培训示例来执行以前的任务,而无需任何基于梯度的培训。 ICL会产生大量的计算,内存和存储成本,因为它每次进行预测时都涉及处理所有培训示例。参数有效的微调(PEFT)(例如,适配器模块,提示调谐,稀疏更新方法等)提供了替代范式,其中训练了一组少量参数以启用模型来执行新任务。在本文中,我们严格地比较了几个ICL和PEFT,并证明后者提供了更好的准确性,并大大降低了计算成本。在此过程中,我们引入了一种称为(IA)$^3 $的新PEFT方法,该方法通过学习的向量来扩展激活,从而获得更强的性能,同时仅引入相对少量的新参数。我们还提出了一个基于称为T-FEW的T0模型的简单食谱,可以将其应用于新任务,而无需特定于任务的调整或修改。我们通过将T-FEW应用于木筏基准,首次实现超人性能,并以6%的绝对性能优于最先进的方法来验证T-FEW对完全看不见的任务的有效性。我们实验中使用的所有代码均可公开使用。
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大多数NER方法都依赖于广泛的标记数据进行模型培训,这些数据在低资源场景中挣扎,培训数据有限。与资源丰富的源域相比,现有的主要方法通常会遇到目标域具有不同标签集的挑战,该标签集可以作为类传输和域转移得出的结论。在本文中,我们通过可拔出的提示(Lightner)提出了一个轻巧的调整范式,用于低资源。具体而言,我们构建了实体类别的统一可学习的语言器,以生成实体跨度序列和实体类别,而无需任何标签特定的分类器,从而解决了类转移问题。我们通过将可学习的参数纳入自我发言层作为指导,进一步提出了一个可插入的指导模块,该参数可以重新调节注意力并调整预训练的权重。请注意,我们仅通过修复了预训练的语言模型的整个参数来调整那些插入的模块,从而使我们的方法轻巧且灵活地适合低资源场景,并且可以更好地跨域传输知识。实验结果表明,Lightner可以在标准监督环境中获得可比的性能,并且在低资源设置中优于强大基线。代码在https://github.com/zjunlp/deepke/tree/main/main/example/ner/few-shot中。
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