InfoLaw:基于质量加权混合数据与重复度的大型语言模型信息缩放定律

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

InfoLaw 是一种数据感知型缩放框架,能够根据 token 消耗量、模型规模、数据混合权重及重复度预测模型损失,从而在不同算力预算下实现高效的数据配方选择。

在大型语言模型(LLM)预训练中,提高高质量数据的权重通常能提升性能,但在数据受限场景下,尤其是在过度训练时,更强的加权会增加重复度并可能导致性能下降。然而,传统的缩放定律无法在不同混合配方或不同重复度下进行可靠的外推,这使得在扩大规模时选择最优数据配方变得难以确定。为解决这一问题,我们提出了 InfoLaw(信息缩放定律),这是一种数据感知型缩放框架,可根据已消耗的 token 数量、模型规模、数据混合权重及重复度来预测损失。其核心思想是将预训练建模为信息累积过程,其中数据质量控制信息密度,而重复度则引发随规模变化的边际收益递减。我们首先收集了在不同规模、质量分布和重复度数据集上训练后的模型性能数据。随后,我们建立信息模型,使信息能够准确预测模型性能。InfoLaw 能够预测未见数据配方及更大规模运行(高达 70 亿参数、4250 亿 token)的性能,损失预测的均值为 0.15%,最大绝对误差为 0.96%;它能在不同过度训练水平下进行可靠外推,从而在不同算力预算下实现高效的数据配方选择。
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摘要

InfoLaw 是一种数据感知的缩放框架,它根据 token 消耗量、模型规模、数据混合权重和重复次数来预测模型损失,从而在不同计算预算下实现高效的数据配比选择。

在 LLM 预训练(https://huggingface.co/papers?q=pretraining)中提升高质量数据的权重通常能改善性能,但在数据受限的情况下,特别是在过拟合时,更强的权重提升会增加重复次数(https://huggingface.co/papers?q=repetition),并可能导致性能下降。然而,标准缩放定律(https://huggingface.co/papers?q=scaling%20laws)无法在不同混合配比或重复次数(https://huggingface.co/papers?q=repetition)下可靠地外推,这使得在缩放过程中选择最优数据配比的问题变得不确定。为了解决这个问题,我们引入了 InfoLaw(信息缩放定律(https://huggingface.co/papers?q=Information%20Scaling%20Laws)),一种数据感知的缩放框架(https://huggingface.co/papers?q=data-aware%20scaling%20framework),它根据消耗的 token、模型规模(https://huggingface.co/papers?q=model%20size)、数据混合权重(https://huggingface.co/papers?q=data%20mixture%20weights)和重复次数(https://huggingface.co/papers?q=repetition)来预测损失。核心思想是将预训练(https://huggingface.co/papers?q=pretraining)建模为信息积累(https://huggingface.co/papers?q=information%20accumulation),其中质量控制信息密度,而重复次数(https://huggingface.co/papers?q=repetition)导致规模依赖的边际效益递减。我们首先收集在不同规模、质量分布和重复次数(https://huggingface.co/papers?q=repetition)水平的数据集上进行训练后的模型性能数据。然后,我们建立信息模型,以便信息能够准确预测这些模型性能。InfoLaw 在未见过数据配比和更大规模运行(高达 7B 参数,4250 亿 token)上预测性能,损失的平均绝对误差为 0.15%,最大绝对误差为 0.96%,并且它能可靠地外推到不同的过拟合水平,从而在不同计算预算下实现高效的数据配比选择。

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