While dense retrieval has been shown effective and efficient across tasks and languages, it remains difficult to create effective fully zero-shot dense retrieval systems when no relevance label is available. In this paper, we recognize the difficulty of zero-shot learning and encoding relevance. Instead, we propose to pivot through Hypothetical Document Embeddings~(HyDE). Given a query, HyDE first zero-shot instructs an instruction-following language model (e.g. InstructGPT) to generate a hypothetical document. The document captures relevance patterns but is unreal and may contain false details. Then, an unsupervised contrastively learned encoder~(e.g. Contriever) encodes the document into an embedding vector. This vector identifies a neighborhood in the corpus embedding space, where similar real documents are retrieved based on vector similarity. This second step ground the generated document to the actual corpus, with the encoder's dense bottleneck filtering out the incorrect details. Our experiments show that HyDE significantly outperforms the state-of-the-art unsupervised dense retriever Contriever and shows strong performance comparable to fine-tuned retrievers, across various tasks (e.g. web search, QA, fact verification) and languages~(e.g. sw, ko, ja).

信息检索是自然语言处理中的重要组成部分，用于知识密集型任务，如问题应答和事实检查。最近，信息检索已经看到基于神经网络的密集检索器的出现，作为基于术语频率的典型稀疏方法的替代方案。这些模型在数据集和任务中获得了最先进的结果，其中提供了大型训练集。但是，它们不会很好地转移到没有培训数据的新域或应用程序，并且通常因未经监督的术语 - 频率方法（例如BM25）的术语频率方法而言。因此，自然问题是如果没有监督，是否有可能训练密集的索取。在这项工作中，我们探讨了对比学习的限制，作为培训无人监督的密集检索的一种方式，并表明它导致强烈的检索性能。更确切地说，我们在15个数据集中出现了我们的模型胜过BM25的Beir基准测试。此外，当有几千例的示例可用时，我们显示微调我们的模型，与BM25相比，这些模型导致强大的改进。最后，当在MS-Marco数据集上微调之前用作预训练时，我们的技术在Beir基准上获得最先进的结果。

关于信息检索的许多最新研究集中在如何从一项任务（通常具有丰富的监督数据）转移到有限的其他各种任务，并隐含地假设可以从一个任务概括到所有其余的任务。但是，这忽略了这样一个事实，即有许多多样化和独特的检索任务，每个任务都针对不同的搜索意图，查询和搜索域。在本文中，我们建议使用几乎没有散热的检索，每个任务都有一个简短的描述和一些示例。为了扩大一些示例的功能，我们提出了针对检索器（即将到来）的及时基本查询生成，该查询将大型语言模型（LLM）作为几个弹片查询生成器，并根据生成的数据创建特定于任务的检索器。通过LLM的概括能力提供动力，即要来源使得可以仅基于一些示例{没有自然问题或MS MARCO来训练％问题生成器或双重编码器，就可以仅基于一些示例{没有}来创建特定于任务的端到端检索。出乎意料的是，LLM提示不超过8个示例，允许双重编码器在MARCO（例如Colbert V2）上训练的大量工程模型平均在11个检索套件中超过1.2 NDCG。使用相同生成数据的进一步培训标准尺寸的重新级别可获得5.0点NDCG的改进。我们的研究确定，查询产生比以前观察到的更有效，尤其是在给出少量特定于任务知识的情况下。

已经表明，在一个域上训练的双编码器经常概括到其他域以获取检索任务。一种广泛的信念是，一个双编码器的瓶颈层，其中最终得分仅仅是查询向量和通道向量之间的点产品，它过于局限，使得双编码器是用于域外概括的有效检索模型。在本文中，我们通过缩放双编码器模型的大小{\ em同时保持固定的瓶颈嵌入尺寸固定的瓶颈的大小来挑战这一信念。令人惊讶的是，令人惊讶的是，缩放模型尺寸会对各种缩放提高检索任务，特别是对于域外泛化。实验结果表明，我们的双编码器，\ textbf {g} enovalizable \ textbf {t} eTrievers（gtr），优先级％colbert〜\ cite {khattab2020colbertt}和现有的稀疏和密集的索取Beir DataSet〜\ Cite {Thakur2021Beir}显着显着。最令人惊讶的是，我们的消融研究发现，GTR是非常数据的高效，因为它只需要10 \％MARCO监督数据，以实现最佳域的性能。所有GTR模型都在https://tfhub.dev/google/collections/gtr/1发布。

We study the problem of retrieval with instructions, where users of a retrieval system explicitly describe their intent along with their queries. We aim to develop a general-purpose task-aware retrieval system using multi-task instruction tuning, which can follow human-written instructions to find the best documents for a given query. We introduce the first large-scale collection of approximately 40 retrieval datasets with instructions, BERRI, and present TART, a multi-task retrieval system trained on BERRI with instructions. TART shows strong capabilities to adapt to a new retrieval task via instructions and advances the state of the art on two zero-shot retrieval benchmarks, BEIR and LOTTE, outperforming models up to three times larger. We further introduce a new evaluation setup, X^2-Retrieval to better reflect real-world scenarios, where diverse domains and tasks are pooled and a system needs to find documents aligning users' intents. In this setup, TART significantly outperforms competitive baselines, further demonstrating the effectiveness of guiding retrieval with instructions.

最近的工作表明，小型蒸馏语言模型是强大的竞争对手，这些模型是在广泛的信息检索任务中更大且较慢的数量级。由于潜伏期的限制，这使蒸馏而密集的模型是在现实世界检索应用程序中部署的首选选择。在这项工作中，我们通过证明参数和早期查询文档互动的数量在检索模型的概括能力中起着重要作用来质疑这种做法。我们的实验表明，增加模型大小会导致内域测试集的边际增长，但是在微调过程中从未见过的新领域的增长幅度更大。此外，我们表明，在几个任务中，Rerankers在很大程度上都超过了相似大小的密集。我们最大的重读者在基准-IR（BEIR）的18个数据集中的12个数据集中达到了最新技术，并超过了先前的最新水平。最后，我们确认内域的有效性不是零弹性有效性的良好指标。代码可从https://github.com/guilhermemr04/scaling-zero-shot-retrieval.git获得。

Systems for knowledge-intensive tasks such as open-domain question answering (QA) usually consist of two stages: efficient retrieval of relevant documents from a large corpus and detailed reading of the selected documents to generate answers. Retrievers and readers are usually modeled separately, which necessitates a cumbersome implementation and is hard to train and adapt in an end-to-end fashion. In this paper, we revisit this design and eschew the separate architecture and training in favor of a single Transformer that performs Retrieval as Attention (ReAtt), and end-to-end training solely based on supervision from the end QA task. We demonstrate for the first time that a single model trained end-to-end can achieve both competitive retrieval and QA performance, matching or slightly outperforming state-of-the-art separately trained retrievers and readers. Moreover, end-to-end adaptation significantly boosts its performance on out-of-domain datasets in both supervised and unsupervised settings, making our model a simple and adaptable solution for knowledge-intensive tasks. Code and models are available at https://github.com/jzbjyb/ReAtt.

我们介绍了Art，这是一种新的语料库级自动编码方法，用于培训密集检索模型，不需要任何标记的培训数据。密集的检索是开放域任务（例如Open QA）的核心挑战，在该任务中，最先进的方法通常需要大量的监督数据集，并具有自定义的硬性采矿和肯定式示例。相反，艺术品仅需要访问未配对的投入和输出（例如问题和潜在的答案文件）。它使用新的文档 - 重新定义自动编码方案，其中（1）输入问题用于检索一组证据文档，并且（2）随后使用文档来计算重建原始问题的概率。基于问题重建的检索培训可以有效地学习文档和问题编码器，以后可以将其纳入完整的QA系统中，而无需任何进一步的填充。广泛的实验表明，ART在多个QA检索基准测试基准上获得最先进的结果，并且仅来自预训练的语言模型的一般初始化，从而消除了对标记的数据和特定于任务的损失的需求。

对于开放式域问题的密集检索已被证明通过在问题通道对的大型数据集上培训来实现令人印象深刻的性能。我们调查是否可以以自我监督的方式学习密集的检索，并有效地应用没有任何注释。我们观察到这种情况下的检索斗争的现有借用模型，并提出了一种设计用于检索的新预制方案：重复跨度检索。我们在文档中使用经常性跨度来创建用于对比学习的伪示例。由此产生的模型 - 蜘蛛 - 在广泛的ODQA数据集上没有任何示例，并且与BM25具有竞争力，具有强烈的稀疏基线。此外，蜘蛛通常优于DPR在其他数据集的问题上培训的DPR培训的强大基线。我们将蜘蛛与BM25结合的混合猎犬改进了所有数据集的组件，并且通常与域中DPR模型具有竞争力，这些模型培训数万例培训。

This paper presents E5, a family of state-of-the-art text embeddings that transfer well to a wide range of tasks. The model is trained in a contrastive manner with weak supervision signals from our curated large-scale text pair dataset (called CCPairs). E5 can be readily used as a general-purpose embedding model for any tasks requiring a single-vector representation of texts such as retrieval, clustering, and classification, achieving strong performance in both zero-shot and fine-tuned settings. We conduct extensive evaluations on 56 datasets from the BEIR and MTEB benchmarks. For zero-shot settings, E5 is the first model that outperforms the strong BM25 baseline on the BEIR retrieval benchmark without using any labeled data. When fine-tuned, E5 obtains the best results on the MTEB benchmark, beating existing embedding models with 40x more parameters.

大型语言模型在各种任务上显示出令人印象深刻的几次结果。但是，当知识是此类结果的关键时，就像问题回答和事实检查之类的任务一样，似乎需要存储知识的大量参数计数。众所周知，检索增强模型可以在不需要多个参数的情况下在知识密集的任务上表现出色，但是目前尚不清楚它们是否在几个弹药设置中工作。在这项工作中，我们介绍了地图集，这是一个经过精心设计和预先训练的增强语言模型，能够通过很少的培训示例学习知识密集型任务。我们对包括MMLU，苏格兰短裙和归类等各种任务进行评估，并研究文档索引内容的影响，表明它可以很容易地进行更新。值得注意的是，在自然问题上仅使用64个示例在自然问题上达到超过42 \％的准确性，尽管参数少了50倍，但比540B参数模型的表现优于540b参数模型。

尽管在训练有素的语言模型方面取得了进展，但缺乏用于预训练的句子表示的统一框架。因此，它要求针对特定方案采用不同的预训练方法，并且预培训的模型可能受到其普遍性和表示质量的限制。在这项工作中，我们扩展了最近提出的MAE风格的预训练策略RELOMAE，以便可以有效地支持各种句子表示任务。扩展的框架由两个阶段组成，在整个过程中进行了逆转录。第一阶段对通用语料库进行了逆转，例如Wikipedia，BookCorpus等，从中可以从中学习基本模型。第二阶段发生在特定于领域的数据上，例如Marco和NLI，在该数据中，基本模型是基于逆转和对比度学习的。这两个阶段的训练前输出可能会服务于不同的应用，其有效性通过全面的实验验证。具体来说，基本模型被证明对零射击检索有效，并且在贝尔基准上取得了显着的性能。继续进行预训练的模型进一步受益于更多的下游任务，包括针对马可女士的特定领域的密集检索，自然问题以及句子嵌入式标准STS的质量和延性端的转移任务。这项工作的经验见解可能会激发预训练的句子代表的未来设计。我们的预培训模型和源代码将发布给公共社区。

在本文中，我们提出了一个新的密集检索模型，该模型通过深度查询相互作用学习了各种文档表示。我们的模型使用一组生成的伪Queries编码每个文档，以获取查询信息的多视文档表示。它不仅具有较高的推理效率，例如《香草双编码模型》，而且还可以在文档编码中启用深度查询文档的交互，并提供多方面的表示形式，以更好地匹配不同的查询。几个基准的实验证明了所提出的方法的有效性，表现出色的双重编码基准。

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。

基于强大的预训练语言模型（PLM）的密集检索方法（DR）方法取得了重大进步，并已成为现代开放域问答系统的关键组成部分。但是，他们需要大量的手动注释才能进行竞争性，这是不可行的。为了解决这个问题，越来越多的研究作品最近着重于在低资源场景下改善DR绩效。这些作品在培训所需的资源和采用各种技术的资源方面有所不同。了解这种差异对于在特定的低资源场景下选择正确的技术至关重要。为了促进这种理解，我们提供了针对低资源DR的主流技术的彻底结构化概述。根据他们所需的资源，我们将技术分为三个主要类别：（1）仅需要文档； （2）需要文件和问题； （3）需要文档和提问对。对于每种技术，我们都会介绍其一般形式算法，突出显示开放的问题和利弊。概述了有希望的方向以供将来的研究。

密集的检索方法可以克服词汇差距并导致显着改善的搜索结果。但是，它们需要大量的培训数据，这些数据不适用于大多数域。如前面的工作所示（Thakur等，2021b），密集检索的性能在域移位下严重降低。这限制了密集检索方法的使用，只有几个具有大型训练数据集的域。在本文中，我们提出了一种新颖的无监督域适配方法生成伪标签（GPL），其将查询发生器与来自跨编码器的伪标记相结合。在六种代表性域专用数据集中，我们发现所提出的GPL可以优于箱子外的最先进的密集检索方法，最高可达8.9点NDCG @ 10。 GPL需要来自目标域的少（未标记）数据，并且在其培训中比以前的方法更强大。我们进一步调查了六种最近训练方法在检索任务的域改编方案中的作用，其中只有三种可能会产生改善的结果。最好的方法，Tsdae（Wang等，2021）可以与GPL结合，在六个任务中产生了1.0点NDCG @ 10的另一个平均改善。

Bi-encoders and cross-encoders are widely used in many state-of-the-art retrieval pipelines. In this work we study the generalization ability of these two types of architectures on a wide range of parameter count on both in-domain and out-of-domain scenarios. We find that the number of parameters and early query-document interactions of cross-encoders play a significant role in the generalization ability of retrieval models. Our experiments show that increasing model size results in marginal gains on in-domain test sets, but much larger gains in new domains never seen during fine-tuning. Furthermore, we show that cross-encoders largely outperform bi-encoders of similar size in several tasks. In the BEIR benchmark, our largest cross-encoder surpasses a state-of-the-art bi-encoder by more than 4 average points. Finally, we show that using bi-encoders as first-stage retrievers provides no gains in comparison to a simpler retriever such as BM25 on out-of-domain tasks. The code is available at https://github.com/guilhermemr04/scaling-zero-shot-retrieval.git

我们在11个类型的类型不同语言中展示了一个用于单语言检索的多语言基准数据集的Tydi先生，旨在评估与学习的密集表示的排名。该资源的目标是以非英语语言的密集检索技术进行培训，最近的观察结果是当应用于分发超出数据时的表示学习的现有技术表现不佳。作为一个起点，我们基于我们称之为“MDPR”的多语言调整，为此新数据集提供零拍摄线。实验表明，尽管MDPR的有效性远低于BM25，但仍然似乎提供了有价值的相关信号，改善了BM25导致稀疏致密的杂种。除了对我们的结果分析外，我们还讨论了未来的挑战，并在多语言密集检索中展示了一个研究议程。Tydi先生可以在https://github.com/castorini/mr.tydi下载。

在这项工作中，我们提出了一个系统的实证研究，专注于最先进的多语言编码器在跨越多种不同语言对的交叉语言文档和句子检索任务的适用性。我们首先将这些模型视为多语言文本编码器，并在无监督的ad-hoc句子和文档级CLIR中基准性能。与监督语言理解相比，我们的结果表明，对于无监督的文档级CLIR - 一个没有针对IR特定的微调 - 预训练的多语言编码器的相关性判断，平均未能基于CLWE显着优于早期模型。对于句子级检索，我们确实获得了最先进的性能：然而，通过多语言编码器来满足高峰分数，这些编码器已经进一步专注于监督的时尚，以便句子理解任务，而不是使用他们的香草'现货'变体。在这些结果之后，我们介绍了文档级CLIR的本地化相关性匹配，在那里我们独立地对文件部分进行了查询。在第二部分中，我们评估了在一系列零拍语言和域转移CLIR实验中的英语相关数据中进行微调的微调编码器精细调整的微调我们的结果表明，监督重新排名很少提高多语言变压器作为无监督的基数。最后，只有在域名对比度微调（即，同一域名，只有语言转移），我们设法提高排名质量。我们在目标语言中单次检索的交叉定向检索结果和结果（零拍摄）交叉传输之间的显着实证差异，这指出了在单机数据上训练的检索模型的“单声道过度装备”。

知识密集型语言任务（苏格兰信）通常需要大量信息来提供正确的答案。解决此问题的一种流行范式是将搜索系统与机器读取器相结合，前者检索支持证据，后者检查它们以产生答案。最近，读者组成部分在大规模预培养的生成模型的帮助下见证了重大进展。同时，搜索组件中的大多数现有解决方案都依赖于传统的``索引 - retrieve-then-Rank''管道，该管道遭受了巨大的内存足迹和端到端优化的困难。受到最新构建基于模型的IR模型的努力的启发，我们建议用新颖的单步生成模型替换传统的多步搜索管道，该模型可以极大地简化搜索过程并以端到端的方式进行优化。我们表明，可以通过一组经过适当设计的预训练任务来学习强大的生成检索模型，并被采用以通过进一步的微调来改善各种下游苏格兰短裙任务。我们将预训练的生成检索模型命名为Copusbrain，因为有关该语料库的所有信息均以其参数进行编码，而无需构造其他索引。经验结果表明，在苏格兰语基准上的检索任务并建立了新的最新性能，Copusbrain可以极大地超过强大的基准。我们还表明，在零农源和低资源设置下，科体班运行良好。