From Distillation to Hard Negative Sampling: Making Sparse Neural IR Models More Effective
Paper • 2205.04733 • Published • 3
How to use i1j/retriever-sparse-splade with sentence-transformers:
from sentence_transformers import SentenceTransformer
model = SentenceTransformer("i1j/retriever-sparse-splade")
sentences = [
"The weather is lovely today.",
"It's so sunny outside!",
"He drove to the stadium."
]
embeddings = model.encode(sentences)
similarities = model.similarity(embeddings, embeddings)
print(similarities.shape)
# [3, 3]This is a SPLADE Sparse Encoder model finetuned from opensearch-project/opensearch-neural-sparse-encoding-multilingual-v1 on the json dataset using the sentence-transformers library. It maps inputs to a 105879-dimensional sparse vector space and can be used for semantic search and sparse retrieval.
SparseEncoder(
(0): Transformer({'transformer_task': 'fill-mask', 'modality_config': {'text': {'method': 'forward', 'method_output_name': 'logits'}}, 'module_output_name': 'token_embeddings', 'architecture': 'BertForMaskedLM'})
(1): SpladePooling({'pooling_strategy': 'max', 'activation_function': 'relu', 'embedding_dimension': 105879})
)
First install the Sentence Transformers library:
pip install -U sentence-transformers
Then you can load this model and run inference.
from sentence_transformers import SparseEncoder
# Download from the 🤗 Hub
model = SparseEncoder("el1jah184/retriever-sparse-splade")
# Run inference
sentences = [
'Разрешен ли заезд СПК на железнодорожные пути необщего пользования?',
'ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ДВИЖЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА КОМБИНИРОВАННОМ ХОДУ\nОбщие положения:\n\nЗаезд (съезд) СПК на железнодорожный путь допускается производить на железнодорожных путях перегонов, отдельных железнодорожных путях железнодорожных станций или железнодорожных путях необщего пользования, в том числе на специально оборудованных площадках.',
'ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ДВИЖЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА КОМБИНИРОВАННОМ ХОДУ\nОрганизация движения СПК на перегоне:\n\nЗапрещается приступать к работам по подготовке к заезду (съезду) СПК и производить указанные операции до получения руководителем работ по средствам технологической железнодорожной электросвязи приказа диспетчера поездного о закрытии перегона (пути перегона).',
]
embeddings = model.encode(sentences)
print(embeddings.shape)
# [3, 105879]
# Get the similarity scores for the embeddings
similarities = model.similarity(embeddings, embeddings)
print(similarities)
# tensor([[42.7152, 25.9676, 21.4981],
# [25.9676, 60.5897, 44.4998],
# [21.4981, 44.4998, 65.5144]])
irs_evaluatorSparseInformationRetrievalEvaluator| Metric | Value |
|---|---|
| dot_accuracy@1 | 0.7812 |
| dot_accuracy@3 | 0.9241 |
| dot_accuracy@5 | 0.9554 |
| dot_accuracy@10 | 0.9866 |
| dot_precision@1 | 0.7812 |
| dot_precision@3 | 0.308 |
| dot_precision@5 | 0.1911 |
| dot_precision@10 | 0.0987 |
| dot_recall@1 | 0.7812 |
| dot_recall@3 | 0.9241 |
| dot_recall@5 | 0.9554 |
| dot_recall@10 | 0.9866 |
| dot_ndcg@10 | 0.8856 |
| dot_mrr@10 | 0.8528 |
| dot_map@20 | 0.8531 |
| query_active_dims | 215.2545 |
| query_sparsity_ratio | 0.998 |
| corpus_active_dims | 361.4009 |
| corpus_sparsity_ratio | 0.9966 |
| avg_flops | 53.0136 |
anchor, positive, negative_1, and negative_2| anchor | positive | negative_1 | negative_2 | |
|---|---|---|---|---|
| type | string | string | string | string |
| modality | text | text | text | text |
| details |
|
|
|
|
| anchor | positive | negative_1 | negative_2 |
|---|---|---|---|
Как возобновляется движение поездов на однопутном перегоне после восстановления систем интервального регулирования и связи? |
ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ ПЕРЕРЫВЕ ДЕЙСТВИЯ ВСЕХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И СВЯЗИ |
ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ ПЕРЕРЫВЕ ДЕЙСТВИЯ ВСЕХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И СВЯЗИ |
ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ НА УЧАСТКАХ, ОБОРУДОВАННЫХ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ БЛОКИРОВКОЙ |
Кто отдаёт приказ о возобновлении движения поездов на однопутном перегоне после устранения перерыва связи? |
ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ ПЕРЕРЫВЕ ДЕЙСТВИЯ ВСЕХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И СВЯЗИ |
ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ ПЕРЕРЫВЕ ДЕЙСТВИЯ ВСЕХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И СВЯЗИ |
ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. Общие требования к организации движения поездов на железнодорожном транспорте: |
Что обязан проверить диспетчер поездной перед выдачей приказа о возобновлении движения поездов на однопутном перегоне? |
ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ ПЕРЕРЫВЕ ДЕЙСТВИЯ ВСЕХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И СВЯЗИ |
ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ ПЕРЕРЫВЕ ДЕЙСТВИЯ ВСЕХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И СВЯЗИ |
ПТЭ (Правила технической эксплуатации). ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И МАНЕВРОВОЙ РАБОТЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОРЯДОК ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ ПЕРЕРЫВЕ ДЕЙСТВИЯ ВСЕХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И СВЯЗИ |
CachedSpladeLoss with these parameters:{
"loss": "SparseMultipleNegativesRankingLoss(scale=1.0, similarity_fct='dot_score', gather_across_devices=False, directions=('query_to_doc',), partition_mode='joint', hardness_mode=None, hardness_strength=0.0)",
"document_regularizer_weight": 0.003,
"query_regularizer_weight": 0.003,
"mini_batch_size": 8,
"mini_batch_num_tokens": null
}
per_device_train_batch_size: 16learning_rate: 1e-05num_train_epochs: 2warmup_steps: 0.1fp16: Trueload_best_model_at_end: Truegradient_checkpointing: Truebatch_sampler: no_duplicatesdo_predict: Falseprediction_loss_only: Trueper_device_train_batch_size: 16per_device_eval_batch_size: 8gradient_accumulation_steps: 1eval_accumulation_steps: Nonetorch_empty_cache_steps: Nonelearning_rate: 1e-05weight_decay: 0.0adam_beta1: 0.9adam_beta2: 0.999adam_epsilon: 1e-08max_grad_norm: 1.0num_train_epochs: 2max_steps: -1lr_scheduler_type: linearlr_scheduler_kwargs: Nonewarmup_ratio: Nonewarmup_steps: 0.1log_level: passivelog_level_replica: warninglog_on_each_node: Truelogging_nan_inf_filter: Trueenable_jit_checkpoint: Falsesave_on_each_node: Falsesave_only_model: Falserestore_callback_states_from_checkpoint: Falseuse_cpu: Falseseed: 42data_seed: Nonebf16: Falsefp16: Truebf16_full_eval: Falsefp16_full_eval: Falsetf32: Nonelocal_rank: -1ddp_backend: Nonedebug: []dataloader_drop_last: Falsedataloader_num_workers: 0dataloader_prefetch_factor: Nonedisable_tqdm: Falseremove_unused_columns: Truelabel_names: Noneload_best_model_at_end: Trueignore_data_skip: Falsefsdp: []fsdp_config: {'min_num_params': 0, 'xla': False, 'xla_fsdp_v2': False, 'xla_fsdp_grad_ckpt': False}accelerator_config: {'split_batches': False, 'dispatch_batches': None, 'even_batches': True, 'use_seedable_sampler': True, 'non_blocking': False, 'gradient_accumulation_kwargs': None}parallelism_config: Nonedeepspeed: Nonelabel_smoothing_factor: 0.0optim: adamw_torch_fusedoptim_args: Nonegroup_by_length: Falselength_column_name: lengthproject: huggingfacetrackio_space_id: trackioddp_find_unused_parameters: Noneddp_bucket_cap_mb: Noneddp_broadcast_buffers: Falsedataloader_pin_memory: Truedataloader_persistent_workers: Falseskip_memory_metrics: Truepush_to_hub: Falseresume_from_checkpoint: Nonehub_model_id: Nonehub_strategy: every_savehub_private_repo: Nonehub_always_push: Falsehub_revision: Nonegradient_checkpointing: Truegradient_checkpointing_kwargs: Noneinclude_for_metrics: []eval_do_concat_batches: Trueauto_find_batch_size: Falsefull_determinism: Falseddp_timeout: 1800torch_compile: Falsetorch_compile_backend: Nonetorch_compile_mode: Noneinclude_num_input_tokens_seen: noneftune_noise_alpha: Noneoptim_target_modules: Nonebatch_eval_metrics: Falseeval_on_start: Falseuse_liger_kernel: Falseliger_kernel_config: Noneeval_use_gather_object: Falseaverage_tokens_across_devices: Trueuse_cache: Falseprompts: Nonebatch_sampler: no_duplicatesmulti_dataset_batch_sampler: proportionalrouter_mapping: {}learning_rate_mapping: {}| Epoch | Step | Training Loss | irs_evaluator_dot_ndcg@10 |
|---|---|---|---|
| 0.1154 | 3 | 1.6048 | 0.4510 |
| 0.2308 | 6 | 1.5075 | 0.4510 |
| 0.3462 | 9 | 1.4610 | 0.6594 |
| 0.4615 | 12 | 0.7093 | 0.7735 |
| 0.5769 | 15 | 0.4574 | 0.8256 |
| 0.6923 | 18 | 0.5304 | 0.8530 |
| 0.8077 | 21 | 0.4595 | 0.8694 |
| 0.9231 | 24 | 0.3306 | 0.8717 |
| 1.0385 | 27 | 0.5531 | 0.8767 |
| 1.1538 | 30 | 0.1745 | 0.8856 |
@inproceedings{reimers-2019-sentence-bert,
title = "Sentence-BERT: Sentence Embeddings using Siamese BERT-Networks",
author = "Reimers, Nils and Gurevych, Iryna",
booktitle = "Proceedings of the 2019 Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing",
month = "11",
year = "2019",
publisher = "Association for Computational Linguistics",
url = "https://arxiv.org/abs/1908.10084",
}
@misc{gao2021scaling,
title={Scaling Deep Contrastive Learning Batch Size under Memory Limited Setup},
author={Luyu Gao and Yunyi Zhang and Jiawei Han and Jamie Callan},
year={2021},
eprint={2101.06983},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.LG}
}
@misc{formal2022distillationhardnegativesampling,
title={From Distillation to Hard Negative Sampling: Making Sparse Neural IR Models More Effective},
author={Thibault Formal and Carlos Lassance and Benjamin Piwowarski and St\'ephane Clinchant},
year={2022},
eprint={2205.04733},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.IR},
}
@misc{oord2019representationlearningcontrastivepredictive,
title={Representation Learning with Contrastive Predictive Coding},
author={Aaron van den Oord and Yazhe Li and Oriol Vinyals},
year={2019},
eprint={1807.03748},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.LG},
url={https://arxiv.org/abs/1807.03748},
}
@article{paria2020minimizing,
title={Minimizing flops to learn efficient sparse representations},
author={Paria, Biswajit and Yeh, Chih-Kuan and Yen, Ian EH and Xu, Ning and Ravikumar, Pradeep and P{'o}czos, Barnab{'a}s},
journal={arXiv preprint arXiv:2004.05665},
year={2020}
}