研究揭示模型记忆事实不等于能检索提取

论文AI 评分 65/100arXiv cs.AI待复核
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模型在以“X的首都是Y”训练后,能补全“X的首都是”得出Y,却无法回答“X的首都:”。这种同一事实的不同触发方式被称为请求形式。为区分事实学习与检索,研究分两阶段训练双模型:首阶段让一模型接触五种事实形式,另一模型仅看单一形式,以此剥离记忆与提取能力的差异。

全文梳理

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两种提问方式引出差异

同一件事实,用不同的措辞去问,模型的表现可能完全不同。论文举了一个例子:如果训练语料里反复出现“X 的首都是 Y”这样的句子,模型在遇到“X 的首都是”时能接出“Y”,但换成“X 的首都:”这种写法就可能答不出来。作者把这类指向同一事实的不同问法称为 request forms,也就是请求形式。研究的出发点正是要把“学到事实”和“学会按某种形式把事实取出来”这两件事拆开看,因为从表面上看,模型答不出并不一定意味着它没记住,也可能只是没学会在这种问法下把答案调出来。为了验证这一点,作者设计了两阶段的训练流程,让两组模型在事实内容上最终接受完全相同的训练,只在早期接触的请求形式上产生差别,再观察这种差别会留下什么后果。

两阶段训练的设计

第一阶段叫请求形式训练。一组模型看到的每条事实都同时以五种不同形式出现,另一组模型看到的是同样的事实,但只以陈述句形式出现。第二阶段叫目标事实训练,两组模型在这一阶段接受完全一致的训练,新的事实全部以陈述句形式给出。训练结束后,两组模型从陈述句里取出这些新事实的表现几乎一样好,说明它们对事实本身的掌握程度相当。但在其他请求形式下,两组模型的差距非常明显。这个结果说明,模型可以先学会某种请求形式下的检索方式,之后才去学具体的事实内容;早期接触过的问法会一直影响它后来怎么把新学的事实取出来,而这种影响并不体现在陈述句这一种问法上。

上下文状态的作用

作者进一步观察答案出现前那一刻的隐藏状态,把它称为 context state,也就是上下文状态。当同一个事实被两种不同请求形式问到时,第一阶段见过五种形式的模型所产生的上下文状态,比只见过陈述句的模型所产生的状态更为接近。在检索时改动这个状态,可以让一个已经学会的事实被取出来,也可以让它取不出来;同样的效果还能迁移到其他事实以及首都、货币这类不同的事实关系上。为了检验它在学习过程中的作用,作者只在目标事实训练阶段改动上下文状态,测试阶段不做任何干预,结果后续的检索表现依然被改变。这些结果指向同一个结论:后来的检索能力既取决于更早的请求形式经验,也取决于学习事实时那一刻的上下文状态。

为什么值得看

揭示大模型知识记忆与检索提取的脱节,对理解及改进RAG与知识召回有直接启发。

信源1 家

  1. [1]arXiv cs.AI一手信源Learning a Fact Is Not Learning How to Retrieve It

关键事实

  • 模型训练了“X的首都是Y”后,能在“X的首都是”后输出Y,但在“X的首都:”后失败[1]

  • 同一事实的不同触发方式被定义为请求形式[1]

  • 研究分两阶段训练两个模型,以分离事实学习与检索过程[1]

  • 首阶段中,一模型看五种事实形式,另一模型仅看单一形式[1]

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