解码器变压器的规模继续增加，达到了数千亿个参数。由于其比例，相同的解码器通过提示或微调来设置各种语言任务的最新结果。然而，对于语义搜索和句子嵌入的相关领域，这些大型基础模型仍然无法使用。这样可以防止新的最新结果，并迫使组织训练和维护单独的模型。为此，我们建议SGPT通过提示或微调使用解码器来嵌入句子和语义搜索。在58亿个参数的情况下，SGPT在先前最佳的句子嵌入中提高了7％的余量，并且在Beir Search基准上测量的1750亿参数的并发方法优于同时使用方法。代码，模型和结果文件可在https://github.com/muennighoff/sgpt上免费获得。

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。

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.

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

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。

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。

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。

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。

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”。

Recent progress in Natural Language Understanding (NLU) is driving fast-paced advances in Information Retrieval (IR), largely owed to ne-tuning deep language models (LMs) for document ranking.While remarkably e ective, the ranking models based on these LMs increase computational cost by orders of magnitude over prior approaches, particularly as they must feed each query-document pair through a massive neural network to compute a single relevance score. To tackle this, we present ColBERT, a novel ranking model that adapts deep LMs (in particular, BERT) for e cient retrieval. ColBERT introduces a late interaction architecture that independently encodes the query and the document using BERT and then employs a cheap yet powerful interaction step that models their ne-grained similarity. By delaying and yet retaining this negranular interaction, ColBERT can leverage the expressiveness of deep LMs while simultaneously gaining the ability to pre-compute document representations o ine, considerably speeding up query processing. Beyond reducing the cost of re-ranking the documents retrieved by a traditional model, ColBERT's pruning-friendly interaction mechanism enables leveraging vector-similarity indexes for end-to-end retrieval directly from a large document collection. We extensively evaluate ColBERT using two recent passage search datasets. Results show that ColBERT's e ectiveness is competitive with existing BERT-based models (and outperforms every non-BERT baseline), while executing two orders-of-magnitude faster and requiring four orders-of-magnitude fewer FLOPs per query.

我们提供了从文本到文本变换器（T5）的第一次探索句子嵌入式。句子嵌入式广泛适用于语言处理任务。虽然T5在作为序列到序列映射问题的语言任务上实现令人印象深刻的性能，但目前尚不清楚如何从编码器解码器模型生成陈列嵌入的句子。我们调查三种方法提取T5句子嵌入方法：两个仅利用T5编码器，一个使用全T5编码器解码器模型。为了支持我们的调查，我们建立了一个新的句子代表转移基准，SentGlue，它将Senteval Toolkit扩展到粘合基准的九个任务。我们的编码器的型号优于Senteval和SentGlue传输任务的句子 - BERT和SIMCSE句子嵌入，包括语义文本相似性（STS）。发现从数百万到数十亿参数的缩放T5产生一致的进一步改进。最后，我们的编码器 - 解码器方法在使用句子嵌入时在STS上实现了新的最先进的。我们的模型在https://tfhub.dev/google/collections/sentence-t5/1发布。

We introduce a new language representation model called BERT, which stands for Bidirectional Encoder Representations from Transformers. Unlike recent language representation models (Peters et al., 2018a;Radford et al., 2018), BERT is designed to pretrain deep bidirectional representations from unlabeled text by jointly conditioning on both left and right context in all layers. As a result, the pre-trained BERT model can be finetuned with just one additional output layer to create state-of-the-art models for a wide range of tasks, such as question answering and language inference, without substantial taskspecific architecture modifications.BERT is conceptually simple and empirically powerful. It obtains new state-of-the-art results on eleven natural language processing tasks, including pushing the GLUE score to 80.5% (7.7% point absolute improvement), MultiNLI accuracy to 86.7% (4.6% absolute improvement), SQuAD v1.1 question answering Test F1 to 93.2 (1.5 point absolute improvement) and SQuAD v2.0 Test F1 to 83.1 (5.1 point absolute improvement).

我们对13个最近的模型进行了全面评估，用于使用两个流行的收藏（MS MARCO文档和Robust04）排名长期文档。我们的模型动物园包括两个专门的变压器模型（例如longformer），它们可以处理长文档而无需分配它们。一路上，我们记录了有关培训和比较此类模型的几个困难。有些令人惊讶的是，我们发现简单的第一个基线（满足典型变压器模型的输入序列约束的截断文档）非常有效。我们分析相关段落的分布（内部文档），以解释这种现象。我们进一步认为，尽管它们广泛使用，但Robust04和MS Marco文档对于基准长期模型并不是特别有用。

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。

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。

In this work, we explore "prompt tuning," a simple yet effective mechanism for learning "soft prompts" to condition frozen language models to perform specific downstream tasks. Unlike the discrete text prompts used by GPT-3, soft prompts are learned through backpropagation and can be tuned to incorporate signals from any number of labeled examples. Our end-to-end learned approach outperforms GPT-3's few-shot learning by a large margin. More remarkably, through ablations on model size using T5, we show that prompt tuning becomes more competitive with scale: as models exceed billions of parameters, our method "closes the gap" and matches the strong performance of model tuning (where all model weights are tuned). This finding is especially relevant because large models are costly to share and serve and the ability to reuse one frozen model for multiple downstream tasks can ease this burden. Our method can be seen as a simplification of the recently proposed "prefix tuning" of Li and Liang (2021) and we provide a comparison to this and other similar approaches. Finally, we show that conditioning a frozen model with soft prompts confers benefits in robustness to domain transfer and enables efficient "prompt ensembling." * Work done as a Google AI Resident.

We present Hybrid Infused Reranking for Passages Retrieval (HYRR), a framework for training rerankers based on a hybrid of BM25 and neural retrieval models. Retrievers based on hybrid models have been shown to outperform both BM25 and neural models alone. Our approach exploits this improved performance when training a reranker, leading to a robust reranking model. The reranker, a cross-attention neural model, is shown to be robust to different first-stage retrieval systems, achieving better performance than rerankers simply trained upon the first-stage retrievers in the multi-stage systems. We present evaluations on a supervised passage retrieval task using MS MARCO and zero-shot retrieval tasks using BEIR. The empirical results show strong performance on both evaluations.

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。

近年来，在应用预训练的语言模型（例如Bert）上，取得了巨大进展，以获取信息检索（IR）任务。在网页中通常使用的超链接已被利用用于设计预训练目标。例如，超链接的锚文本已用于模拟查询，从而构建了巨大的查询文档对以进行预训练。但是，作为跨越两个网页的桥梁，尚未完全探索超链接的潜力。在这项工作中，我们专注于建模通过超链接连接的两个文档之间的关系，并为临时检索设计一个新的预训练目标。具体而言，我们将文档之间的关系分为四组：无链接，单向链接，对称链接和最相关的对称链接。通过比较从相邻组采样的两个文档，该模型可以逐渐提高其捕获匹配信号的能力。我们提出了一个渐进的超链接预测（{php}）框架，以探索预训练中超链接的利用。对两个大规模临时检索数据集和六个提问数据集的实验结果证明了其优于现有的预训练方法。

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。