谷歌研究院最新發(fā)現(xiàn)：訓練結(jié)果不準確，超大數(shù)據(jù)規(guī)模要背鍋！
目前AI領(lǐng)域 的一大趨勢是什么？沒錯，就是擴大數(shù)據(jù)集規(guī)模。然而最近Geogle reserach 的一篇論文，卻認為對超大規(guī)模數(shù)據(jù)集進行整理的趨勢，反而會阻礙有效開發(fā)人工智能系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)規(guī)模真的越大越好？
算力和數(shù)據(jù)是人工智能兩大主要驅(qū)動力。無論是計算機視覺，還是自然語言處理等AI系統(tǒng)似乎都離不開數(shù)據(jù)集。
在超大規(guī)模數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)和學習結(jié)果是這樣的關(guān)系：
數(shù)據(jù)規(guī)模越大，AI模型越精準、高效。在大部分人眼里，這似乎是個不爭的事實。
數(shù)據(jù)規(guī)模和模型精確度難道真的是呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系嗎？
最近，Geogle Research 上發(fā)布的一篇論文，對這一普遍持有的觀點，提出了質(zhì)疑的呼聲。
規(guī)模一大， “飽和”就無處不在！
這篇名為Expolring the limits of pre-training model 挑戰(zhàn)了機器學習效果和數(shù)據(jù)關(guān)系的既有假設。經(jīng)過試驗得出的結(jié)論是：無論是通過擴大數(shù)據(jù)規(guī)模還是超參數(shù)來改進上游性能，下游可能會出現(xiàn)“飽和”現(xiàn)象。
所謂飽和就是.....你懂的哈，就是沒有梯度信號傳入神經(jīng)元，也無法到權(quán)重和數(shù)據(jù)，這樣網(wǎng)絡就很難以進行學習了。
為了證明飽和效應的觀點，作者對視覺變形器、ResNets和MLP-混合器進行了4800次實驗，每個實驗都有不同數(shù)量的參數(shù)，從1000萬到100億，都在各自領(lǐng)域現(xiàn)有的最高容量數(shù)據(jù)集進行訓練，包括ImageNet21K和谷歌自己的JFT-300M。
文中還提到了一種極端的情況，上游和下游的性能是互相矛盾的 ，也就是說：要想獲得更好的下游性能，可能得犧牲掉上游任務的精確度。
這一假設一旦得到驗證，就意味著 "超大規(guī)模 "數(shù)據(jù)集，如最近發(fā)布的LAION-400M（包含4億個文本/圖像對），以及GPT-3神經(jīng)語言引擎背后的數(shù)據(jù)（包含1750億個參數(shù)），有可能受限于傳統(tǒng)機器學習的架構(gòu)和方法。龐大的數(shù)據(jù)量可能會使得下游任務飽和，降低了其泛化的能力。
其實呢，之前的假設也不是完全在“胡言亂語”，只是要加上一個條件即：既定數(shù)據(jù)規(guī)模的超參數(shù)要在一個較為簡單的線性函數(shù)關(guān)系中 ， 且是一個固定的值。
考慮到有限的計算資源和經(jīng)濟成本等問題，先前的研究范圍較小，讓人們對數(shù)據(jù)集和有效AI系統(tǒng)間的關(guān)系產(chǎn)生了不全面的認知。原來以偏概全是通病！
事實上怎么可能有這么簡單呢？
文章又反駁道“先前關(guān)于論證數(shù)據(jù)規(guī)模有效性的研究，僅是在有限的范圍進行的。 因而不能妄下定論。“
唱反調(diào)也得有依據(jù)!文章為什么會得出這樣的結(jié)論呢？原來真相就在眼前！
上下游的關(guān)系不簡單！
先前的研究是在線性函數(shù)的假設基礎(chǔ)上，呈現(xiàn)出了對數(shù)關(guān)系。
然而經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，情況是這樣的
從圖中可以發(fā)現(xiàn)，下游任務在某些點，會發(fā)生飽和。但這些“飽和點”并不固定。因而文章推論，上下游之間的關(guān)系是非線性的。
數(shù)據(jù)、模型規(guī)模的擴大，倒是能提高上游性能。但是由于這種非線性關(guān)系的存在，提高上游的準確度的同時，下游準確度就不能夠保證了。
預訓練模型不能讓人們”一勞永逸“！
本文討論了 "預訓練 "的做法，這種措施旨在節(jié)省計算資源，減少從零開始訓練大規(guī)模數(shù)據(jù)所需的時間。
預訓練可以明顯提高模型的魯棒性和準確性。但新的論文表明，即使在相對較短的預訓練模板中，但是考慮到特征的復雜性，預訓練模型不適合于所有情況。如果研究人員繼續(xù)依賴預訓練模型，可能影響到最終結(jié)果的準確性。
論文最后提到，”我們不能期望找到適用于所有下游任務的預訓練模型。"
規(guī)模有多大，就有多準確？
Geogle research 的研究結(jié)果對這一定論，勇敢說出了”不“，的確讓人們眼前一亮！是否會對整個AI研究領(lǐng)域，帶來突破性的進展呢？也許會由此帶動更多的相關(guān)研究，會不知不覺掀起另一波”浪潮“？咱們走著瞧！
