计算机前沿技术-人工智能算法-大语言模型-最新研究进展-2024-11-04

sp_fyf_20242024-11-19 22:29

计算机前沿技术-人工智能算法-大语言模型-最新研究进展-2024-11-04

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1. Alopex: A Computational Framework for Enabling On-Device Function Calls with LLMs

Authors: Yide Ran, Zhaozhuo Xu, Yuhang Yao, Zijian Hu, Shanshan Han, Han Jin,

Alay Dilipbhai Shah, Jipeng Zhang, Dimitris Stripelis, Tong Zhang, Salman Avestimehr, Chaoyang He

https://arxiv.org/abs/2411.05209

Alopex：一个用于在大型语言模型上启用设备内函数调用的计算框架

摘要：

随着大型语言模型（LLMs）的快速发展，它们越来越多地被集成到移动设备中，以提供个性化辅助。这使得LLMs能够调用外部API函数来增强其性能。然而，数据稀缺、无效的问题格式化和灾难性遗忘等挑战阻碍了设备内LLM代理的发展。为了解决这些问题，我们提出了Alopex，一个框架，它使用Fox LLM启用精确的设备内函数调用。Alopex引入了一种基于逻辑的方法来生成高质量的训练数据，并采用了一种新颖的"描述-问题-输出"格式进行微调，减少了函数信息泄露的风险。此外，使用数据混合策略来减轻灾难性遗忘，将函数调用数据与教科书数据集结合，以增强在各种任务中的性能。实验结果表明，Alopex提高了函数调用的准确性，并显著减少了灾难性遗忘，为将函数调用功能集成到LLMs中提供了一种健壮的解决方案，无需人工干预。

研究背景：

大型语言模型（LLMs）在软件应用中的集成变得越来越普遍，特别是在移动设备上提供个性化辅助方面。LLMs通过调用外部API函数来增强性能，但面临数据稀缺、问题格式化和灾难性遗忘等挑战。这些挑战限制了设备内LLM代理的发展，尤其是在数据生成、问题格式化和微调策略方面。

算法模型：

Alopex框架包含三个主要组件：函数调用示例生成、LLM微调的格式化函数调用示例和克服LLM微调中灾难性遗忘的策略。该框架使用基于规则的逻辑方法生成问题和输出，通过映射表生成输出值。此外，Alopex采用了"描述-问题-输出"数据格式进行LLM微调，并引入了数据混合方法，通过将函数调用数据集与教科书数据集结合来减轻灾难性遗忘。

核心创新点：
  1. 基于逻辑的高质量训练数据生成方法。
  2. "描述-问题-输出"数据格式，用于LLM微调，减少了函数信息泄露的风险。
  3. 数据混合策略，结合函数调用数据和教科书数据集，以减轻灾难性遗忘。
实验效果：

实验结果表明，Alopex在函数调用准确性方面优于现有的微调LLMs，并且显著减少了灾难性遗忘现象。例如，在MMLU数据集上，经过Alopex微调的LLMs在函数调用任务上表现良好，同时在其他LLM评估基准上也表现出更好的性能。

后续潜在的研究方向：

未来的研究可以探索更高效的数据生成方法，以减少训练数据的需求。此外，可以研究更先进的微调策略，以进一步提高LLMs在函数调用任务上的性能。还可以探索如何将Alopex框架应用于其他类型的设备和应用场景。

推荐阅读指数：★★★★☆

2. LLM-PySC2: Starcraft II learning environment for Large Language Models

Authors: Zongyuan Li, Yanan Ni, Runnan Qi, Lumin Jiang, Chang Lu, Xiaojie Xu,

Xiangbei Liu, Pengfei Li, Yunzheng Guo, Zhe Ma, Xian Guo, Kuihua Huang, Xuebo Zhang

https://arxiv.org/abs/2411.05348

LLM-PYSC2: 面向大型语言模型的星际争霸II学习环境

摘要：

本文介绍了一个新的环境LLM-PySC2（大型语言模型星际争霸II学习环境），这是一个基于DeepMind的星际争霸II学习环境的平台，旨在开发基于大型语言模型（LLMs）的决策方法。这个环境是第一个提供完整的星际争霸II动作空间、多模态观察接口和结构化游戏知识数据库的环境，这些环境与各种LLMs无缝连接，促进了基于LLM的决策研究。为了进一步支持多智能体研究，我们开发了一个LLM协作框架，支持多智能体并发查询和多智能体通信。在我们的实验中，LLM-PySC2环境被适配为与星际争霸多智能体挑战（SMAC）任务组兼容，并提供了八个新的侧重于宏观决策能力的场景。我们在实验中评估了九个主流的LLMs，结果表明，足够的参数对于LLMs进行决策是必要的，但提高推理能力并不直接导致更好的决策结果。我们的发现进一步表明，使大型模型能够在部署环境中通过参数训练或无需训练的学习技术自主学习的重要性。最终，我们期望LLM-PySC2环境能够促进LLM学习方法的研究，帮助基于LLM的方法更好地适应任务场景。

研究背景：

星际争霸II学习环境（SC2LE）是由DeepMind和暴雪娱乐开发的，它是第一个允许各种强化学习（RL）代理在星际争霸II游戏中相互竞争的环境，并促进了如QMix、加权QMIX、MAPPO和AlphaStar等决策方法的出现。然而，RL训练的代理通常需要大量的数据和长时间的交互，但由于任务相关的奖励函数，它们在大多数场景中仍然缺乏泛化能力。因此，目前迫切需要开发新的决策方法。

算法模型：

LLM-PySC2环境是基于PySC2模块的代理级别构建的。在该环境中，MainAgent控制摄像头，选择单位，收集观察结果并执行动作，而LLM代理扮演实际的决策者角色，观察游戏情况，分析并给出动作。每个LLM代理连接到一个LLM，在独立线程中查询LLM，最终得到游戏分析和动作。



核心创新点：
  1. 提供了完整的星际争霸II动作空间。
  2. 多模态观察接口和结构化游戏知识数据库。
  3. 支持多智能体并发查询和多智能体通信的LLM协作框架。
实验效果：

实验结果表明，预训练的LLMs具有决策能力，但缺乏做出一致有效决策的能力。预训练的LLMs在没有特定任务训练的情况下，可能无法分析出实现胜利的关键要素。它们经常无法识别游戏中知识的重要部分，有时在分析上犯错误，甚至有时对盟友造成损害。

后续潜在的研究方向：

未来的研究可以探索如何提高LLMs在多智能体决策领域的能力。此外，可以研究如何通过参数训练或无需训练的学习技术，使大型模型能够在部署环境中自主学习。

推荐阅读指数：★★★★☆

3. Enhancing Cluster Resilience: LLM-agent Based Autonomous Intelligent

Cluster Diagnosis System and Evaluation Framework

Authors: Honghao Shi, Longkai Cheng, Wenli Wu, Yuhang Wang, Xuan Liu, Shaokai

Nie, Weixv Wang, Xuebin Min, Chunlei Men, Yonghua Lin

https://arxiv.org/abs/2411.05349

增强集群弹性：基于LLM-agent的自主智能集群诊断系统和评估框架

摘要：

最近在大型语言模型（LLMs）和相关技术如增强型生成（RAG）和思维图（DoT）方面的进步，使得能够创建能够执行集群诊断和故障排除的自主智能系统。通过将这些技术与自玩方法集成，我们开发了一个LLM-agent系统，旨在自主诊断和解决AI集群内的问题。我们的创新包括为集群诊断量身定制的知识库，增强的LLM算法，实际部署策略以及专为评估LLM在该领域能力的基准测试。通过在多个维度上的广泛实验，我们已经证明了我们的系统在解决集群诊断面临的挑战方面的优越性，特别是在检测和纠正性能问题方面比传统方法更有效、更准确。

研究背景：

最近在大型语言模型（LLMs）和相关技术如增强型生成（RAG）和思维图（DoT）方面的进步，为开发能够执行集群诊断和故障排除的自主智能系统铺平了道路。通过将这些技术与自玩方法集成，我们创建了一个LLM-agent系统，旨在自主诊断和解决AI集群内的问题。

算法模型：

LLM-agent系统由代理程序和LLM组成。LLM解释代理提供的输入信息作为外部刺激和任务指令，并相应地做出响应。代理然后根据LLM的反馈直接编写代码或调用特定软件接口，从而操作集群。

核心创新点：
  1. 为集群诊断量身定制的知识库。
  2. 增强的LLM算法。
  3. 实际部署策略。
  4. 专为评估LLM在集群诊断领域的能力而设计的基准测试。
实验效果：

实验结果表明，LLM-agent在实际应用中展现出了优越的能力，能够比传统方法更有效地识别和解决性能问题。例如，在模拟场景中，当一个GPU被限制到较低频率时，我们的系统能够在几分钟内识别并解决问题，而传统方法则需要资深运维工程师近一个小时来诊断和修复。

后续潜在的研究方向：

未来的研究可以探索如何进一步提高LLM-agent在集群诊断和故障排除方面的性能。此外，可以研究如何将LLM-agent系统应用于更广泛的领域和场景。

推荐阅读指数：★★★★☆

4. From Word Vectors to Multimodal Embeddings: Techniques, Applications, and Future Directions For Large Language Models

Authors: Charles Zhang, Benji Peng, Xintian Sun, Qian Niu, Junyu Liu, Keyu

Chen, Ming Li, Pohsun Feng, Ziqian Bi, Ming Liu, Yichao Zhang, Cheng Fei,

Caitlyn Heqi Yin, Lawrence KQ Yan, Tianyang Wang

https://arxiv.org/abs/2411.05036

从词向量到多模态嵌入：大型语言模型的技术和应用以及未来的发展方向

摘要：

词嵌入和语言模型通过促进在连续向量空间中表示语言元素，已经改变了自然语言处理（NLP）。本综述访问了像分布假设和上下文相似性这样的基础概念，并追溯了从像one-hot编码这样的稀疏表示到包括Word2Vec、GloVe和fastText这样的密集嵌入的演变。我们检查了静态和上下文化嵌入，强调了像ELMo、BERT

和GPT这样的模型的进步，以及它们在跨语言和个性化应用中的适应。讨论扩展到句子和文档嵌入，涵盖了聚合方法和生成性主题模型，以及嵌入在多模态领域中的应用，包括视觉、机器人技术和认知科学。高级主题如模型压缩、可解释性、数值编码和偏见减轻被分析，解决了技术和伦理挑战。此外，我们确定了未来的研究方向，强调了对可扩展训练技术、增强可解释性和在非文本模态中稳固基础的需求。通过综合当前方法和新兴趋势，本调查为研究人员和实践者提供了深入的资源，以推动基于嵌入的语言模型的界限。

研究背景：

词嵌入和语言模型通过促进在连续向量空间中表示语言元素，已经改变了自然语言处理（NLP）。从早期的one-hot编码到更复杂的嵌入，如Word2Vec、GloVe和fastText，显著提高了语言模型的准确性和可扩展性，使它们能够处理大量文本数据。


算法模型：

本综述探讨了词嵌入的演变，探索了基础原理、不同方法、跨模态应用和关键挑战。讨论了从稀疏表示到密集表示的转变，包括one-hot编码和词嵌入，以及上下文化词嵌入，如ELMo、BERT和GPT。

核心创新点：
  1. 分布假设和上下文相似性的基础概念。
  2. 从稀疏表示到密集表示的转变。
  3. 静态和上下文化嵌入的检查。
  4. 句子和文档嵌入的讨论。
  5. 多模态领域的应用，包括视觉、机器人技术和认知科学。
实验效果：

本文没有提供具体的实验效果，但它分析了当前的技术和趋势，并确定了未来的研究方向。

后续潜在的研究方向：

未来的研究可以探索可扩展训练技术、增强可解释性和在非文本模态中稳固基础的需求。

推荐阅读指数：★★★★☆

5. Bottom-Up and Top-Down Analysis of Values, Agendas, and Observations in Corpora and LLMs

Authors: Scott E. Friedman, Noam Benkler, Drisana Mosaphir, Jeffrey Rye, Sonja

M. Schmer-Galunder, Micah Goldwater, Matthew McLure, Ruta Wheelock, Jeremy

Gottlieb, Robert P. Goldman, Christopher Miller

https://arxiv.org/abs/2411.05040

在语料库和LLMs中自下而上和自上而下的价值观、议程和观察分析

摘要：

大型语言模型（LLMs）根据其提示和训练数据，从多种潜在视角生成多样化、情境化、有说服力的文本。作为LLM采用的一部分，我们寻求表征------理想情况下，管理------它们表达的社会文化价值观，原因包括安全、准确性、包容性和文化保真度。我们提出了一种经过验证的方法，自动（1）从文本中提取异质潜在价值命题，（2）评估价值与文本的共鸣和冲突，以及（3）结合这些操作来表征人类来源和LLM来源文本数据的多元价值对齐。

研究背景：

随着LLM在医疗保健、人文科学和国防科学等领域的应用，测量和管理它们输出中出现的价值观变得越来越重要。测量价值观可以帮助我们表征模型的行为是否与普遍主义（即反映单一或主导价值体系）一致，多元主义（即关注多种可能冲突的价值体系）或介于两者之间。

算法模型：

本文提出了一种自下而上分析LLMs和数据集的方法，以（1）从文本中提取多种价值观，（2）从顶部向下测量新颖和用户提供的价值观，以及（3）总结数据集或LLM输出中的价值观主导地位和多元主义。

核心创新点：
  1. 自动提取文本中的异质潜在价值命题。
  2. 评估价值与文本的共鸣和冲突。
  3. 结合自下而上和自上而下的策略来表征模型或语料库的价值对齐和多元主义。
实验效果：

实验结果表明，自上而下的值分析准确度高（F1=0.97），自下而上的值提取与人工注释者相当。

后续潜在的研究方向：

未来的研究可以探索将这种方法应用于更广泛的领域和更大规模的数据集，并帮助表征LLM训练数据中表达的价值观的多样性（或在提示中）对LLM表达的价值观的影响。

推荐阅读指数：★★★★☆

后记

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