Embedding开源模型重磅玩家:北京智源人工智能研究院最新Embedding模型发布!登顶MTEB,免费商用授权!

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Embedding模型作为大语言模型(Large Language Model,LLM)的一个重要辅助,是很多LLM应用必不可少的部分。但是,现实中开源的Emebdding模型却很少。最近,北京智源人工智能研究院(BAAI)开源了BGE系列Embedding模型,不仅在MTEB排行榜中登顶冠军,还是免费商用授权的大模型,支持中文,应该可以满足相当多人的需要。

来源:https://www.datalearner.com/ai-models/pretrained-models?&aiArea=1005&language=-1&contextLength=-1&openSource=-1&publisher=-1

Embedding模型的重要性

Embedding模型,简单来说,是一种能够将词、短语或整个句子转化为向量形式的技术。这些向量能够捕捉到语义的丰富含义,使计算机可以像处理数字一样来处理文本。在大语言模型时代,Embedding模型可以帮助大模型处理更长的上下文,也可以将大模型与私有数据结合。

关于Embedding的具体介绍和其重要性参考:AI大模型领域的热门技术——Embedding入门介绍以及为什么Embedding在大语言模型中很重要,这里就不再赘述。

但是,尽管开源的LLM很多,强大的embedding模型却很少,尤其是支持中文的可商用的开源embedding模型更少。而此次BAAI发布的BGE系列Embedding模型则是一个天大的好消息!

BGE系列Embedding模型介绍和训练细节

BGE全称是BAAI General Embedding,即北京智源人工智能研究院通用Embedding模型,它可以将任意文本映射到低维的稠密向量。本次发布的BGE系列包含7个版本,其中4个是中文优化的Embedding模型,3个是英文的Embedding模型。

BGE模型的训练有2个阶段:分别是预训练阶段和微调阶段。

预训练阶段,BGE模型通过使用RetroMAE方法在中英文数据集上进行了预训练。其中英文数据集维Pile、维基百科和msmarco,而中文数据集则来自于wudao。训练使用了24个A100(40G)。

wudao数据集:https://www.datalearner.com/blog/1051648084659749

在微调阶段,BGE使用三元组数据(query, positive, negative)进行微调。使用了48个A100(40G)的资源。目前,该数据没有开源,不过官方宣称未来将开源。

BGE系列模型如下:

| BGE系列模型名称 | 预训练文件大小| 输入长度 | 输出维度 | 是否中文优化 |DataLearner模型地址 | | ------------ | ------------ | ------------ | ------------ | ------------ | | bge-large-zh | 1.3GB |/ |1024 |✅ | https://www.datalearner.com/ai-models/pretrained-models/bge-large-zh | | bge-large-zh-noinstruct | 1.3GB | / | 1024 | ✅ | https://www.datalearner.com/ai-models/pretrained-models/bge-large-zh-noinstruct | | bge-base-zh | 409MB | / | 768 |✅ | https://www.datalearner.com/ai-models/pretrained-models/bge-base-zh | |bge-small-zh | 95.8MB | / | 512 | ✅ | https://www.datalearner.com/ai-models/pretrained-models/bge-small-zh | | bge-large-en | 1.34GB | 512 | 1024 | ❌ | https://www.datalearner.com/ai-models/pretrained-models/bge-large-en | | bge-base-en |438MB | 512 | 1024 | ❌ | https://www.datalearner.com/ai-models/pretrained-models/bge-base-en | | bge-small-en | 134MB | 512 | 1024 | ❌ | https://www.datalearner.com/ai-models/pretrained-models/bge-small-en |

BGE系列Embedding模型的效果

目前,Embedding领域的评测比较有影响力范围覆盖较全的是HuggingFace的MTEB排行榜。MTEB全称Massive Text Embedding Benchmark,收集了97个Embedding模型的数据,在74个数据集上评测结果。不过这个排行榜的评测只支持英文。

在MTEB目前的排行榜中,排名前2的就是BGE的两个英文模型,分别是bge-large-en和bge-base-en。

而中文的embedding评测目前缺少足够有权威的排行榜。因此,BAAI自己也发布了一个关于Embedding模型的评测数据,称为C-MTEB,这里的C就是Chinese了。在这个榜单中,目前覆盖了10个模型的评测结果:

ModelEmbedding dimensionAvgRetrievalSTSPairClassificationClassificationRerankingClustering
bge-large-zh102464.2071.5353.2378.9472.2665.1148.39
bge-large-zh-noinstruct102463.5370.5550.9876.7772.4964.9150.01
BAAI/bge-base-zh76862.9669.5352.0577.570.9864.9147.63
BAAI/bge-small-zh51258.2763.0746.8770.3567.7861.4845.09
m3e-base76857.1056.9148.1563.9970.2859.3447.68
m3e-large102457.0554.7548.6464.371.2259.6648.88
text-embedding-ada-002(OpenAI)153653.0252.040.6169.5667.3854.2845.68
luotuo102449.3744.439.4166.6265.2949.2544.39
text2vec76847.6338.7941.7167.4165.1849.4537.66
text2vec-large102447.3641.9441.9870.8663.4249.1630.02

可以看到,BGE的模型效果也都是很好的。

BGE系列Embedding模型的使用

BGE模型支持BAAI自己的FlagEmbedding框架,也支持HuggingFace的Sentence-Transformers框架,使用很简单。这里给出Sentence-Transformers框架使用方法:

from sentence_transformers import SentenceTransformer
sentences = ["样例数据-1", "样例数据-2"]
model = SentenceTransformer('BAAI/bge-large-zh')
embeddings_1 = model.encode(sentences, normalize_embeddings=True)
embeddings_2 = model.encode(sentences, normalize_embeddings=True)
smilarity = embeddings_1 @ embeddings_2.T
print(smilarity)

需要注意的是,如果你用BGE来做检索任务,那么需要对每一个查询增加一条指令,如下所示:

from langchain.embeddings import HuggingFaceInstructEmbeddings
encode_kwargs = {'normalize_embeddings': True}
model = HuggingFaceInstructEmbeddings(
    model_name='BAAI/bge-large-en', 
    embed_instruction="", 
	query_instruction="Represent this sentence for searching relevant passages: ",
	encode_kwargs=encode_kwargs
)

BGE系列的Embedding模型的总结

BGE系列模型在MTEB榜单霸榜之后就引起了很多人的关注。对于我们来说,BGE最大的好处是支持中文,且商用免费授权,是中文embedding模型中为数不多的优质选择。而它英文榜单霸榜也引起了很多人的使用,推特上也十分火爆。

不过,BGE一个问题是它的输入序列只有512,这在很多场景下可能不够用。而OpenAI的text-embedding-ada-002最高支持8K的序列长度。不过,在开源领域,512的序列长度输入是主流的输入长度了。MTEB榜单前20名中,除了OpenAI的模型支持8K序列输入,其它模型都是只支持512序列输入。

关于BGE的开源地址、模型权重下载地址等,请参考DataLearner的Embedding模型列表: https://www.datalearner.com/ai-models/pretrained-models?&aiArea=1005&language=-1&contextLength=-1&openSource=-1&publisher=-1

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