BayLing 2: A Multilingual Large Language Model with Efficient Language Alignment

本文是LLM系列文章,针对《BayLing 2: A Multilingual Large Language Model with Efficient Language Alignment》的翻译。

BayLing 2:高效语言对齐的多语言大语言模型

摘要

大型语言模型(LLM)以其强大的生成能力和丰富的知识,为日常生活中的各种任务提供支持。然而,这些能力主要集中在高资源语言中,而低资源语言的生成能力较弱,知识也相对有限。因此,提高LLM的多语言能力对于服务全球 100 多个语言社区至关重要。增强多语言能力的直观方法是构建各种语言的指令数据,但构建 100 多种语言的指令数据成本高昂。在本文中,我们介绍了 BayLing 2,它通过语言对齐有效地将生成能力和知识从高资源语言转移到低资源语言。为此,我们构建了320万条指令的数据集,包括高资源语言指令(中文和英文)以及100多种语言的跨语言指令,并基于数据集进行指令调优,以促进语言之间的能力迁移。以Llama为基础模型,开发了BayLing-2-7B、BayLing-2-13B、BayLing-2-8B,并对BayLing进行了综合评价。对于跨 100 多种语言的多语言翻译,与类似规模的开源模型相比,BayLing 表现出了卓越的性能。在多语言知识和理解基准方面,BayLing 在 20 多种低资源语言上取得了显着改进,展示了其从高资源语言到低资源语言的有效知识迁移的能力。此外,英语基准测试的结果表明,BayLing 在高资源语言中保持了高性能,同时增强了低资源语言中的性能。 BayLing的演示、主页、代码和模型可用。

1 引言

2 相关工作

### 大型语言模型作为生成式多语言语音和机器翻译系统的概述 大型语言模型(LLMs)由于其强大的参数规模和预训练机制,能够处理多种自然语言任务。这些模型不仅限于单一语言环境,还展示了出色的跨语言迁移能力[^1]。 #### 跨语言表示学习中的挑战与解决方案 尽管ML LMs表现出显著的零样本跨语言迁移性能,但在实际应用中仍面临一些障碍。研究指出,在多语言嵌入空间里存在着强烈的语言身份特征,这会干扰语义信息的有效传递。为此,Xie等人提出了通过识别并消除低秩子空间来改善这一状况的方法。这种方法可以有效减少语法和其他非语义因素的影响,从而提高跨语言任务的表现[^2]。 #### 应用于生成式多语言语音合成 当涉及到生成式的多语言语音合成功能时,LLM可以通过理解不同语言之间的细微差别以及它们各自的发音规则来进行高质量的声音再现。借助先进的声码器技术,如WaveNet或Tacotron系列架构,结合精心设计的文字转音素映射算法,使得即使是对不常见字符也能实现逼真的发声效果。此外,利用上述提到的技术去除不必要的语言特性可以帮助创建更加通用且适应性强的TTS(Text-to-Speech)系统。 ```python import torch from transformers import Wav2Vec2ForCTC, Wav2Vec2Processor processor = Wav2Vec2Processor.from_pretrained("facebook/wav2vec2-large-xlsr-53") model = Wav2Vec2ForCTC.from_pretrained("facebook/wav2vec2-large-xlsr-53") def transcribe_speech(audio_input): inputs = processor(audio_input, sampling_rate=16000, return_tensors="pt", padding=True) with torch.no_grad(): logits = model(**inputs).logits predicted_ids = torch.argmax(logits, dim=-1) transcription = processor.batch_decode(predicted_ids)[0] return transcription ``` #### 实现高效的机器翻译服务 对于构建高效可靠的MT(Machine Translation)平台而言,LLM同样扮演着重要角色。通过对大量平行文本数据集的学习,加上适当的微调过程,可以使模型更好地捕捉源目标语言间的转换规律。特别是采用去除了特定语言属性后的向量表征方式后,进一步增强了对未知领域话题的理解力和服务质量稳定性。 ```python from transformers import MarianTokenizer, MarianMTModel tokenizer = MarianTokenizer.from_pretrained('Helsinki-NLP/opus-mt-en-zh') model = MarianMTModel.from_pretrained('Helsinki-NLP/opus-mt-en-zh') def translate_text(input_text): batch = tokenizer([input_text], return_tensors='pt', truncation=True, max_length=512) generated_ids = model.generate(**batch) translated_texts = tokenizer.batch_decode(generated_ids, skip_special_tokens=True) return translated_texts[0] ```
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