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Epiplexity Guided Data Selection and Generation for Out-of-Distribution Generalization

यह शोध पत्र एपिप्लेक्सिटी (epiplexity)—जो निष्कर्षण योग्य संरचनात्मक सूचना का एक माप है—को प्राकृतिक डेटा डोमेन के चयन और सीखी गई प्रस्तुतियों (representations) की हस्तांतरणीयता को अधिकतम करने के लिए सिंथेटिक डेटा जनरेशन को निर्देशित करने हेतु एक अनुकूलन योग्य संकेत (adaptive signal) के रूप में संचालित करके, आउट-ऑफ-डिस्ट्रीब्यूशन सामान्यीकरण (out-of-distribution generalization) में सुधार के लिए एक ढांचे का प्रस्ताव करता है।

मूल लेखक: Ellen Su, Andres Potapczynski, Shikai Qiu, Edward Hughes, Andrew Gordon Wilson

प्रकाशित 2026-08-13
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मूल लेखक: Ellen Su, Andres Potapczynski, Shikai Qiu, Edward Hughes, Andrew Gordon Wilson

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 रोबोट को दुनिया को समझना सिखाने की कोशिश कर रहे हैं। लंबे समय तक, वैज्ञानिकों ने सोचा कि इसे करने का सबसे अच्छा तरीका रोबोट को जितना संभव हो सके उतना अधिक डेटा खिलाना है, इस उम्मीद में कि वह अंततः अपने आप चीजों को समझ जाएगा। लेकिन अब, हम इन मशीनों को खिलाने के लिए "वास्तविक" डेटा की कमी का सामना कर रहे हैं। हम उस दीवार से टकरा रहे हैं जहाँ रोबोट ने इंटरनेट पर लगभग सब कुछ पढ़ लिया है, फिर भी वह तब संघर्ष करता है जब उसे कुछ ऐसा करने के लिए कहा जाता है जो उसने पहले नहीं देखा है, जैसे कि किसी नए प्रकार की पहेली को सुलझाना या एक अजीब चुटकुले को समझना। यह "आउट-ऑफ-डिस्ट्रीब्यूशन" (Out-of-Distribution) सामान्यीकरण की समस्या है: हम एक ऐसी स्मार्ट प्रणाली कैसे बनाएं जो नई, अप्रत्याशित स्थितियों में काम कर सके?

इसे हल करने के लिए, हमें हमें रोबोट को क्या खिलाना चाहिए, इस पर पुनर्विचार करने की आवश्यकता है। यह केवल मात्रा के बारे में नहीं है; यह जानकारी के "स्वाद" के बारे में है। डेटा को भोजन की तरह सोचें। यदि आप रोबोट को केवल सादे सफेद चावल (सरल, दोहराव वाला डेटा) खिलाते हैं, तो उसका पेट तो भर जाता है लेकिन वह कुछ नया नहीं सीख पाता। यदि आप उसे केवल शुद्ध शोर (रेडियो पर आने वाली खरखराहट) खिलाते हैं, तो वह भ्रमित हो जाता है और कुछ भी नहीं सीख पाता। लेकिन यदि आप उसे एक जटिल, स्वादिष्ट स्टू (stew) खिलाते हैं जिसमें स्वाद की कई परतें हैं जिन्हें उसे चबाना और पचाना पड़ता है, तो वह सामग्रियों को कैसे प्रोसेस करना है, यह सीखता है। आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस की दुनिया में, इस "पचाने योग्य जटिलता" को एपिपलेक्सिटी (epiplexity) कहा जाता है। यह एक फैंसी शब्द है जो उस उपयोगी, संरचनात्मक जानकारी की मात्रा के लिए है जिसे एक कंप्यूटर वास्तव में डेटा के एक टुकड़े से सीख सकता है। बड़ा सवाल जो शोधकर्ता पूछ रहे हैं वह यह है: क्या हम इस "पचाने योग्य जटिलता" के विचार का उपयोग यह चुनने के लिए कर सकते हैं कि हमारे रोबोटों को सिखाने के लिए सबसे अच्छा डेटा कौन सा है, या यहाँ तक कि नया डेटा आविष्कार करने के लिए जो उन्हें स्मार्ट बना सके?

यह शोध पत्र, जिसका शीर्षक है "एपिपलेक्सिटी गाइडेड डेटा सिलेक्शन एंड जनरेशन फॉर आउट-ऑफ-डिस्ट्रीब्यूशन जनरलाइजेशन," कहता है कि हाँ। लेखक, जो न्यूयॉर्क यूनिवर्सिटी और इनहेरेंट (Inherent) की एक टीम है, एपिपलेक्सिटी पर ध्यान केंद्रित करके AI मॉडल को प्रशिक्षित करने का एक नया तरीका प्रस्तावित करते हैं। वे सुझाव देते हैं कि इंटरनेट से रैंडम डेटा के टुकड़े उठाने के बजाय, हमें सक्रिय रूप से ऐसा डेटा चुनना चाहिए जो मॉडल को थोड़ा चुनौती दे ताकि वह कड़ी मेहनत करे, लेकिन इतना भी कठिन न हो कि वह हार मान ले। उन्होंने दो मुख्य विचारों का परीक्षण किया: पहला, मौजूदा डेटा को सर्वश्रेष्ठ तरीके से चुनने की विधि, और दूसरा, एक नया, सिंथेटिक डेटा बनाने की विधि जो मॉडल को सिखाने के लिए पूरी तरह से डिज़ाइन किया गया हो।

यहाँ उनका "एपिपलेक्सिटी" सिस्टम कैसे काम करता है, इसे कुछ सरल कहानियों के माध्यम से समझाया गया है:

डेटा चयन के लिए "स्ट्रेस-टेस्ट" (EpiSelect)

कल्पना कीजिए कि आप एक शिक्षक हैं जो एक ऐसे छात्र के लिए अध्ययन मार्गदर्शिका (study guide) तैयार कर रहे हैं जिसे एक बहुत ही कठिन, अज्ञात परीक्षा पास करने की आवश्यकता है। आपके पास पुस्तकालयों से भरी एक लाइब्रेरी है: कुछ आसान चित्र वाली किताबें हैं, कुछ संख्याओं की उबाऊ सूचियाँ हैं, और कुछ गहरे विचारों वाले जटिल उपन्यास हैं।

लेखकों ने पाया कि यदि आप केवल रैंडम किताबें चुनते हैं, तो छात्र बोर हो सकता है या अभिभूत हो सकता है। लेकिन क्या होगा यदि आप ठीक से माप सकें कि एक विशिष्ट पृष्ठ पढ़ने के बाद छात्र का मस्तिष्क कितना विकसित होता है? वे इस विकास को "एपिपलेक्सिटी" कहते हैं। दोहराव वाले टेक्स्ट वाला एक पृष्ठ (जैसे, "बिल्ली बैठी है बिल्ली बैठी है") में कम एपिपलेक्सिटी होती है क्योंकि छात्र इसे तुरंत सीख लेता है और आगे बढ़ जाता है। रैंडम बड़बड़ाहट (gibberish) वाला एक पृष्ठ में भी कम एपिपलेक्सिटी होती है क्योंकि छात्र उससे कुछ भी नहीं सीख सकता। लेकिन एक जटिल कहानी जो छात्र को रुकने, सोचने और धीरे-धीरे कथानक को समझने के लिए मजबूर करती है, उसमें उच्च एपिपलेक्सिटी होती है।

टीम ने EpiSelect नामक एक टूल बनाया जो एक सुपर-स्मार्ट लाइब्रेरियन की तरह काम करता है। जैसे-जैसे छात्र (AI मॉडल) पढ़ता है, EpiSelect देखता है कि छात्र का "लॉस" (एक माप कि वे कितने भ्रमित हैं) कितनी तेजी से कम होता है। यदि छात्र भ्रमित हो रहा है लेकिन धीरे-धीरे समझ रहा है, तो वह सही जगह (sweet spot) है! EpiSelect कहता है, "हे, चलो इस तरह की और किताबें पढ़ते हैं!" यह अनुमान लगाने के लिए एक गणितीय "स्केलिंग लॉ" (अतीत के आधार पर भविष्य की भविष्यवाणी करने का एक फैंसी तरीका) का उपयोग करता है कि किस प्रकार की किताबें अगली बार सबसे बड़ा ब्रेन बूस्ट देंगी।

जब उन्होंने इसका परीक्षण किया, तो उन्हें एक आश्चर्यजनक बात मिली। एक लोकप्रिय डेटासेट "द पाइल" (The Pile) पर, सबसे अच्छी रणनीति वास्तव में डेटा के सबसे बड़े हिस्से (जिसे PileCC कहा जाता है) को बार-बार पढ़ना था, जिसने अन्य सभी फैंसी तरीकों को हरा दिया। इससे पता चला कि "द पाइल" एक अच्छा परीक्षण नहीं था क्योंकि एक प्रकार का डेटा इतना प्रभावी था कि उसने प्रयोग को खराब कर दिया। इसलिए, वे एक नए डेटासेट "कॉमन पाइल" (Common Pile) पर चले गए, जिसमें 30 अलग-अलग प्रकार के टेक्स्ट का अधिक संतुलित मिश्रण है। इस नए परीक्षण पर, EpiSelect चमक गया। इसने डेटा का एक ऐसा मिश्रण चुना जिसने AI मॉडल को 10 कठिन कार्यों पर अन्य किसी भी विधि (वर्तमान स्टेट-ऑफ-द-आर्ट सहित) की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करने में मदद की। शोध पत्र सुझाव देता है कि डेटा पर ध्यान केंद्रित करके जो सबसे अधिक "एपिपलेक्सिटी" पैदा करता है, मॉडल उन पैटर्न को सीखता है जो उसे नई, अनदेखी स्थितियों को संभालने में मदद करते हैं।

"रोबोट शेफ" द्वारा नए रेसिपी बनाना (EpiGen)

अब, कल्पना कीजिए कि आप केवल लाइब्रेरी से सबसे अच्छी किताबें ही नहीं चुनना चाहते; आप वास्तव में नई किताबें लिखना चाहते हैं जो छात्र को सिखाने के लिए पूरी तरह से डिज़ाइन की गई हों। यहीं पर पेपर का दूसरा भाग आता है: EpiGen

लेखकों ने एक "रोबोट शेफ" (एक जनरेटर मॉडल) बनाया जिसका काम नया, सिंथेटिक टेक्स्ट बनाना है। लेकिन शेफ को कैसे पता चलेगा कि क्या बनाना है? आमतौर पर, शेफ शायद ऐसा भोजन बनाने की कोशिश करेंगे जो स्वादिष्ट हो (कम एरर) या ऐसा भोजन जो उनके द्वारा पहले बनाए गए भोजन से बहुत अलग हो। लेकिन लेखकों ने महसूस किया कि सीखने के लिए सबसे अच्छा भोजन वह है जो चुनौतीपूर्ण हो लेकिन फिर भी खाने योग्य हो।

उन्होंने रोबोट शेफ को एक विशेष रिवॉर्ड सिस्टम दिया। हर बार जब शेफ नया टेक्स्ट बनाता था, तो वे उसे छात्र (सीखने वाले मॉडल) को खिलाते थे। यदि छात्र थोड़ा संघर्ष करता था लेकिन फिर कुछ नया सीखता था और अपनी समझ में सुधार करता था, तो शेफ को बड़ा इनाम मिलता था। यदि टेक्स्ट बहुत आसान था (छात्र इसे पहले से जानता था) या बहुत कठिन था (छात्र इसे बिल्कुल नहीं समझ सका), तो शेफ को कोई इनाम नहीं मिलता था।

REINFORCE नामक एक तकनीक का उपयोग करके (जो एक कोच की तरह एथलीट को फीडबैक देने जैसा है), शेफ ने "गोल्डिलॉक्स" (Goldilocks) डेटा बनाना सीखा—न बहुत गर्म, न बहुत ठंडा, बल्कि बिल्कुल सही। परिणाम रोमांचक थे। जब उन्होंने इस विशेष रूप से जनरेट किए गए सिंथेटिक डेटा पर एक मॉडल को प्रशिक्षित किया, तो मॉडल ने मूल डेटा (जिस पर उसने शुरुआत की थी) के मुकाबले भाषा कार्यों (जैसे GLUE बेंचमार्क) को समझने में बेहतर प्रदर्शन किया। इससे भी बेहतर, जब उन्होंने इस नए सिंथेटिक डेटा को वास्तविक डेटा के साथ मिलाया, तो मॉडल ने अकेले किसी भी एक के उपयोग करने की तुलना में बेहतर प्रदर्शन किया।

यह भविष्य के लिए क्या मायने रखता है

यह पेपर यह दावा नहीं करता है कि इसने AI की सभी समस्याओं को हल कर दिया है। लेखक सावधानी बरतते हुए नोट करते हैं कि उन्होंने इसका परीक्षण अपेक्षाकृत छोटे मॉडल्स पर किया है और उनकी विधि एपिपलेक्सिटी के एक "प्रॉक्सी" (एक अच्छा अनुमान) पर निर्भर करती है, न कि पूर्ण, सैद्धांतिक मान को मापने पर। उन्होंने यह भी पाया कि यह विधि तब सबसे अच्छा काम करती है जब AI के पास कुछ पूर्व-मौजूदा ज्ञान (जैसे प्री-ट्रेंड मॉडल) होता है, बजाय इसके कि वह रैंडम वेट्स के साथ शुरुआत से शुरू हो।

हालाँकि, मुख्य विचार दृष्टिकोण में एक शक्तिशाली बदलाव है। डेटा को जलाने के लिए ईंधन के विशाल ढेर के रूप में मानने के बजाय, लेखक सुझाव देते हैं कि हमें डेटा को एक पाठ्यक्रम (curriculum) के रूप में मानना चाहिए। एपिपलेक्सिटी—उस संरचनात्मक जानकारी की मात्रा जिसे एक मॉडल वास्तव में निकाल सकता है—को मापकर और अधिकतम करके, हम ऐसा AI बना सकते हैं जो न केवल बड़ा है, बल्कि वास्तव में अनुकूलन योग्य (adaptable) भी है। चाहे हम मौजूद डेटा का चयन कर रहे हों या नया सिंथेटिक डेटा बना रहे हों, लक्ष्य एक ही है: मॉडल को ऐसी चुनौतियों से खिलाना जो उसे इस तरह से सोचने, सीखने और बढ़ने के लिए प्रेरित करें जो उसे उस दुनिया में सफल होने में मदद करेगा जिसकी हमने अभी कल्पना भी नहीं की है।

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