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Bridging Compute- and Data-Optimal Pretraining

यह शोध पत्र कंप्यूट-डेटा (CD) स्केलिंग लॉज़ पेश करता है, जो एक एकीकृत ढांचा है जो कंप्यूट- और डेटा-इष्टतम प्रीट्रेनिंग व्यवस्था के बीच के अंतर को पाटने के लिए 'टोकन-प्रभावशीलता फलन' (token-effectiveness function) के माध्यम से व्युत्पन्न डेटा के घटते प्रतिफल को मॉडल करता है, जिससे यह पता चलता है कि शास्त्रीय कंप्यूट-इष्टतम आवंटन अधिकांश व्यावहारिक सेटिंग्स के लिए उप-इष्टतम है।

मूल लेखक: Tian Qin, Kimia Hamidieh, David Alvarez-Melis

प्रकाशित 2026-07-29
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मूल लेखक: Tian Qin, Kimia Hamidieh, David Alvarez-Melis

मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

कल्पना कीजिए कि आप एक विशाल, अत्यंत बुद्धिमान रोबोट को मानव भाषा बोलना सिखाने की कोशिश कर रहे हैं। वर्षों तक, वैज्ञानिकों का मानना था कि इसका गुप्त मंत्र सरल था: बस रोबोट को अधिक से अधिक नई कहानियाँ, तथ्य और पुस्तकें खिलाते रहें। रोबोट का मस्तिष्क (उसका "मॉडल साइज") जितना बड़ा होता और आप उसे जितनी अधिक ताज़ा पुस्तकें देते, वह उतना ही स्मार्ट होता जाता। यह विचार, जिसे "स्केलिंग लॉज़" (scaling laws) के रूप में जाना जाता था, यह सुझाव देता था कि यदि आपके पास पर्याप्त कंप्यूटर शक्ति है, तो आप बस अधिक डेटा खरीद सकते हैं और रोबोट हमेशा बेहतर होता रहेगा।

लेकिन, इसमें एक पेंच है। हमारे पास ताज़ा, उच्च गुणवत्ता वाली पुस्तकों की कमी हो रही है। इंटरनेट सीमित है, और नई, उत्तम कहानियाँ लिखने में समय और पैसा लगता है। इस बीच, हमारे कंप्यूटर दिन-प्रतिदिन तेज़ और सस्ते होते जा रहे हैं। यह एक अजीब समस्या पैदा करता है: हमारे पास एक सुपर-पावरफुल इंजन (कंप्यूट) है लेकिन लगभग खाली गैस टैंक (डेटा)। मुख्य सवाल यह था: यदि हम अधिक ताज़ा किताबें नहीं प्राप्त कर सकते, तो क्या हम रोबोट को एक ही किताबें बार-बार पढ़ा सकते हैं, या उन्हें अलग तरीकों से फिर से लिख सकते हैं, ताकि वह अधिक बुद्धिमान बन सके? क्या एक कहानी को दूसरी बार पढ़ना एक बिल्कुल नई कहानी पढ़ने जितना मददगार होता है?

यह वह पहेली है जिसे शोधकर्ताओं टियान किन, किमिया हामिदिएह और डेविड अल्वारेज़-मेलिस ने अपने नए शोध पत्र में सुलझाने की कोशिश की। वे यह पता लगाना चाहते थे कि जब ताज़ा डेटा दुर्लभ हो, तो इन AI मॉडलों को प्रशिक्षित करने का सही नुस्खा क्या है। उन्होंने "कंप्यूट-डेटा (CD) स्केलिंग लॉज़" नामक नियमों का एक नया सेट विकसित किया। इसे एक यात्रा के लिए एक नए मानचित्र के रूप में समझें जहाँ पुराने मानचित्र ने कहा था "सीधे चलते रहें," लेकिन नया मानचित्र कहता है, "अरे, रास्ता खत्म हो रहा है! यहाँ बताया गया है कि मोड़ कैसे लें।"

टीम ने पाया कि केवल पुराने डेटा को दोबारा पढ़ना कोई जादुई समाधान नहीं है। उन्होंने पाया कि "डिराइव्ड टोकन" (derived tokens)—जो कि एक किताब को दोबारा पढ़ने या एक वाक्य को अपने शब्दों में फिर से लिखने जैसा है—ताज़ा, मूल पाठ की तुलना में कम मूल्यवान होते हैं। आप जितना अधिक दोहराते या पैराफ्रेज़ (paraphrase) करते हैं, प्रत्येक नए शब्द का मूल्य उतना ही कम होता जाता है। यह एक स्वादिष्ट केक खाने जैसा है: पहला टुकड़ा अद्भुत होता है, दूसरा अच्छा होता है, लेकिन दसवें टुकड़े तक पहुँचते-पहुँचते, आप पूरी तरह भर जाते हैं और अब उसका आनंद नहीं ले पाते।

इसे सिद्ध करने के लिए, उन्होंने 14 मिलियन "न्यूरॉन्स" वाले छोटे मॉडलों से लेकर 600 मिलियन वाले मध्यम आकार के मॉडलों तक, दर्जनों AI मॉडलों को प्रशिक्षित किया, और इसके लिए 'डोल्मा-3' (Dolma-3) नामक एक विशाल टेक्स्ट लाइब्रेरी का उपयोग किया। उन्होंने दो मुख्य रणनीतियों का परीक्षण किया: मल्टी-एपॉक रिपिटिशन (एक ही किताब को बार-बार पढ़ना) और पैराफ्रेसिंग (एक ही किताब को अलग-अलग शैलियों में फिर से लिखना, जैसे किसी समाचार लेख को गणित की समस्या या FAQ में बदलना)।

उनके परिणाम आश्चर्यजनक और बहुत विशिष्ट थे। उन्होंने पाया कि दोबारा पढ़ने या फिर से लिखने का "मूल्य" इस बात पर निर्भर करता है कि रोबोट का मस्तिष्क कितना बड़ा है और उसने पहले ही कितना ताज़ा डेटा देखा है।

  • छोटे रोबोटों के लिए (600 मिलियन से कम पैरामीटर्स), जिनके पास सीमित ताज़ा डेटा है, पैराफ्रेसिंग एक बेहतरीन ट्रिक है। यह रोबोट को उसी कहानी पर एक नया दृष्टिकोण देने जैसा है, जो सीखने में मदद करता है।
  • बड़े रोबोटों के लिए (7 बिलियन से अधिक पैरामीटर्स) या जब आपके पास पहले से ही बहुत सारा ताज़ा डेटा हो, तो पैराफ्रेसिंग काम करना बंद कर देती है। यह एक पीएचडी छात्र को बच्चों की किताब फिर से लिखकर सिखाने जैसा है; वे पहले से ही बुनियादी बातें सीख चुके हैं, और नया संस्करण कुछ भी नया नहीं जोड़ता।
  • रिपिटिशन (उसी किताब को दोबारा पढ़ना) बड़े मॉडलों के लिए बेहतर काम करता है, लेकिन तब भी इसकी एक सीमा है। आप बस एक ही किताब को अनंत काल तक पढ़ते रहकर उम्मीद नहीं कर सकते कि रोबकट अनंत रूप से स्मार्ट होता जाएगा।

यह शोध पत्र एक विशेष संख्या पेश करता है, जिसे वे η\eta (एटा) कहते हैं, जो ठीक से मापता है कि एक "डिराइव्ड" (व्युत्पन्न) शब्द एक "फ्रेश" (ताज़ा) शब्द की तुलना में कितना मूल्यवान है। यदि η\eta 1 है, तो नया शब्द एक ताज़ा शब्द के समान है। यदि यह 0 है, तो यह बेकार है। उन्होंने पाया कि η\eta एक स्थिर संख्या नहीं है; जैसे-जैसे मॉडल बड़ा होता है और जैसे-जैसे आप अधिक डेरिव्ड डेटा का उपयोग करते हैं, यह घटता जाता है।

यह उन्हें प्रशिक्षण के तीन अलग-अलग "ज़ोन" (क्षेत्रों) की ओर ले जाता है, जो इंजीनियरों को यह तय करने में मदद करता है कि आगे क्या करना है:

  1. कंप्यूट-बाउंड (Compute-Bound): आपके पास पर्याप्त ताज़ा डेटा है लेकिन पर्याप्त कंप्यूटर शक्ति नहीं है। यहाँ, आपको बस ताज़ा डेटा पर प्रशिक्षण जारी रखना चाहिए।
  2. डेटा-बाउंड (Data-Bound): आपके पास ताज़ा डेटा खत्म हो गया है। यहाँ, आप दोहराव या पैराफ्रेसिंग पर अधिक कंप्यूटर शक्ति खर्च कर सकते हैं, लेकिन आपको सावधान रहना होगा क्योंकि इसके लाभ तेजी से कम होते जाते हैं।
  3. मॉडल-बाउंड (Model-Bound): आपने वह सारा डेटा उपयोग कर लिया है जिसे आप उपयोग कर सकते थे, और कंप्यूटर अपनी अधिकतम क्षमता पर है। अब स्मार्ट बनने का एकमात्र तरीका एक बड़ा मस्तिष्क (एक बड़ा मॉडल) बनाना है।

सबसे व्यावहारिक निष्कर्षों में से एक यह है कि एक किताब को कितनी बार पढ़ना चाहिए। अतीत में एक लोकप्रिय नियम यह था कि एक डेटासेट को 4 बार पढ़ा जाए (4 एपॉक्स)। शोधकर्ताओं ने पाया कि यह केवल मध्यम आकार के मॉडलों और एक विशिष्ट मात्रा में डेटा के लिए ही एक अच्छा विचार है। यदि आपके पास एक बहुत बड़ा मॉडल या बहुत बड़ा डेटासेट है, तो इसे 4 बार पढ़ना समय और पैसे की बर्बादी है; आपको बहुत पहले ही रुक जाना चाहिए। इसके विपरीत, बहुत छोटे मॉडलों के लिए जिनके पास बहुत कम डेटा है, आपको इसे कई बार पढ़ने की आवश्यकता हो सकती है।

उन्होंने दोनों रणनीतियों की आमने-सामने तुलना भी की। उन्होंने एक "टिपिंग पॉइंट" (निर्णायक बिंदु) पाया। यदि आपका मॉडल छोटा है (600 मिलियन से कम) और आपके पास बहुत कम डेटा है, तो पैराफ्रेसिंग विजेता है। लेकिन जैसे ही आपका मॉडल बड़ा होता है (7 बिलियन से अधिक) या आपके पास एक विशाल डेटासेट होता है, रिपिटिशन बेहतर विकल्प बन जाता है, और पैराफ्रेसिंग वास्तव में अप्रभावी हो जाती है।

संक्षेप में, यह शोध पत्र हमें बताता है कि "बस अधिक डेटा खरीदें" का युग समाप्त हो गया है। हम एक नए युग में प्रवेश कर रहे हैं जहाँ हमें इस बात पर ध्यान देना होगा कि हम अपने पास मौजूद डेटा का उपयोग कैसे करते हैं। हम केवल समस्या पर अधिक कंप्यूटर शक्ति नहीं लगा सकते और उम्मीद नहीं कर सकते कि यह काम करेगा; हमें ठीक से पता होना चाहिए कि कब दोहराना बंद करना है, कब फिर से लिखना (रीमिक्स करना) शुरू करना है, और कब यह स्वीकार करना है कि हमें एक बड़े मस्तिष्क की आवश्यकता है। लेखक सुझाव देते हैं कि अधिकांश व्यावहारिक स्थितियों के लिए, पुराना "चिंचिला" (Chinchilla) नियम (जिसने माना था कि डेटा अनंत है) अब सबसे अच्छा मार्गदर्शक नहीं है। इसके बजाय, हमें अपने कंप्यूटर पावर, अपने मॉडल के आकार और अपने डेटा बजट को सावधानीपूर्वक संतुलित करने की आवश्यकता है, इन नए नियमों का उपयोग करके उन ट्रिक्स पर समय बर्बाद करने से बचना है जो काम नहीं करतीं।

शोधकर्ता इन निष्कर्षों के बारे में काफी आश्वस्त हैं क्योंकि उन्होंने परीक्षण किया कि उनके परिणाम कई अलग-अलग मॉडल आकारों और डेटा मात्राओं में काम करते हैं, और गणित सटीक रहा। उन्होंने यह भी जांचा कि क्या इन ट्रिक्स के साथ प्रशिक्षित किए गए मॉडल वास्तविक दुनिया के कार्यों (जैसे प्रश्नों के उत्तर देना या गणित की समस्याओं को हल करना) में बेहतर प्रदर्शन करते हैं, और हाँ, वे बेहतर प्रदर्शन करते हैं। कम "लॉस" (एक माप कि रोबोट कितना भ्रमित है) का अर्थ है कि रोबोट का प्रदर्शन बेहतर है।

तो, अगली बार जब आप किसी नए AI मॉडल के बारे में सुनें, तो याद रखें: यह केवल इस बारे में नहीं है कि उसने कितना पढ़ा, बल्कि इस बारे में है कि उसने कैसे पढ़ा। और यदि आप AI को प्रशिक्षित कर रहे हैं, तो केवल उसी प्लेलिस्ट को बार-बार बजाते न रहें; कभी-कभी आपको एक रीमिक्स की आवश्यकता होती है, और कभी-कभी आपको बस एक बड़ा मस्तिष्क पाने की आवश्यकता होती है।

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