Google представил Nested Learning: Новый взгляд на обучение моделей 🍿

Google снова зажгли искру в мире ИИ. После того, как они в 2017 году потрясли нас с Transformer, в этот раз они решили предложить нечто совсем необычное — новую парадигму обучения, называемую Nested Learning (NL). Давайте разберемся, что это такое и зачем нам это нужно.

Идея Nested Learning проста в своей сути: вместо того чтобы воспринимать нейросеть как одну гигантскую оптимизационную задачу, Google предлагает разделить обучение на несколько вложенных задач, каждая из которых обновляется в своем темпе. Представьте себе нейросеть как многоуровневую конструкцию, где каждый уровень отвечает за свою область знаний и обновляется по-своему. Это как если бы мозг, вместо того чтобы решать всё сразу, выделял отдельные области для быстрого запоминания чего-то нового и более медленного для основополагающих знаний.

Зачем это всё? В первую очередь, это шаг к решению одной из самых больших проблем нейросетей — катастрофического забывания. Это когда модель, обучаясь на новых данных, забывает всё, что узнала ранее. Столкнулись с этим? Это большая беда для ИИ, который должен учиться и развиваться без постоянной необходимости в переобучении 🗣

Разделение на оптимизационные задачи: Модель теперь представляется как набор задач, каждая из которых работает с собственным потоком информации и обновляется с разной частотой. Например, одни компоненты модели могут часто адаптироваться под новый контекст, а другие — сохранять базовые знания для более долгосрочной памяти.

Обучаемый оптимизатор: Чтобы модель не «заблудилась» в том, какие задачи нужно обновить, авторы предлагают сделать оптимизатор обучаемым. То есть тот алгоритм, который обычно отвечает за обновление весов, теперь сам становится нейросетью. Весь этот процесс называется Deep Optimizers — оптимизатор, который учится связывать правильные изменения весов с соответствующими градиентами.

Память как спектр: Чтобы обобщить идею, Google просто расширяет старую концепцию краткосрочной и долгосрочной памяти на спектр памяти с множеством уровней, каждый из которых отвечает за определённую задачу.

Что получилось в итоге?

Google использовали свой старый проект TITAN, в котором уже были элементы долгосрочной и краткосрочной памяти, и адаптировали его под новую парадигму. Результат — новая модель HOPE. В каком-то смысле она стала первой самосовершенствующейся нейросетью, которая может не только обучаться, но и модифицировать себя в процессе работы. По сравнению с традиционными трансформерами, HOPE показала лучшие результаты в задачах, требующих рассуждений и долгосрочной памяти, а также более низкую перплексию.

Давайте подведем итог. Nested Learning — это попытка создать нейросети, которые смогут учиться и эволюционировать непрерывно, без потери старых знаний. Для тех, кто мечтает о AGI (искусственном общем интеллекте), это пожалуй интересный шаг.

Data Science