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11 Apr

一月份的时候,笔者写了《你可能不需要BERT-flow:一个线性变换媲美BERT-flow》,指出无监督语义相似度的SOTA模型BERT-flow其实可以通过一个简单的线性变换(白化操作,BERT-whitening)达到。随后,我们进一步完善了实验结果,写成了论文《Whitening Sentence Representations for Better Semantics and Faster Retrieval》。这篇博客将对这篇论文的内容做一个基本的梳理,并在5个中文语义相似度任务上进行了补充评测,包含了600多个实验结果。

方法概要

BERT-whitening的思路很简单,就是在得到每个句子的句向量$\{x_i\}_{i=1}^N$后,对这些矩阵进行一个白化(也就是PCA),使得每个维度的均值为0、协方差矩阵为单位阵,然后保留$k$个主成分,流程如下图:

BERT-whitening的基本流程

BERT-whitening的基本流程

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3 Apr

P-tuning:自动构建模版,释放语言模型潜能

在之前的文章《必须要GPT3吗?不,BERT的MLM模型也能小样本学习》中,我们介绍了一种名为Pattern-Exploiting Training(PET)的方法,它通过人工构建的模版与BERT的MLM模型结合,能够起到非常好的零样本、小样本乃至半监督学习效果,而且该思路比较优雅漂亮,因为它将预训练任务和下游任务统一起来了。然而,人工构建这样的模版有时候也是比较困难的,而且不同的模版效果差别也很大,如果能够通过少量样本来自动构建模版,也是非常有价值的。

P-tuning直接使用[unused]来构建模版,不关心模版的自然语言性

P-tuning直接使用[unused]来构建模版,不关心模版的自然语言性

最近Arxiv上的论文《GPT Understands, Too》提出了名为P-tuning的方法,成功地实现了模版的自动构建。不仅如此,借助P-tuning,GPT在SuperGLUE上的成绩首次超过了同等级别的BERT模型,这颠覆了一直以来“GPT不擅长NLU”的结论,也是该论文命名的缘由。

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23 Mar

Transformer升级之路:2、博采众长的旋转式位置编码

上一篇文章中,我们对原始的Sinusoidal位置编码做了较为详细的推导和理解,总的感觉是Sinusoidal位置编码是一种“想要成为相对位置编码的绝对位置编码”。一般来说,绝对位置编码具有实现简单、计算速度快等优点,而相对位置编码则直接地体现了相对位置信号,跟我们的直观理解吻合,实际性能往往也更好。由此可见,如果可以通过绝对位置编码的方式实现相对位置编码,那么就是“集各家之所长”、“鱼与熊掌兼得”了。Sinusoidal位置编码隐约做到了这一点,但并不够好。

本文将会介绍我们自研的Rotary Transformer(RoFormer)模型,它的主要改动是应用了笔者构思的“旋转式位置编码(Rotary Position Embedding,RoPE)”,这是一种配合Attention机制能达到“绝对位置编码的方式实现相对位置编码”的设计。而也正因为这种设计,它还是目前唯一一种可用于线性Attention的相对位置编码。

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15 Mar

WGAN的成功,可能跟Wasserstein距离没啥关系

WGAN,即Wasserstein GAN,算是GAN史上一个比较重要的理论突破结果,它将GAN中两个概率分布的度量从f散度改为了Wasserstein距离,从而使得WGAN的训练过程更加稳定,而且生成质量通常也更好。Wasserstein距离跟最优传输相关,属于Integral Probability Metric(IPM)的一种,这类概率度量通常有着更优良的理论性质,因此WGAN的出现也吸引了很多人从最优传输和IPMs的角度来理解和研究GAN模型。

然而,最近Arxiv上的论文《Wasserstein GANs Work Because They Fail (to Approximate the Wasserstein Distance)》则指出,尽管WGAN是从Wasserstein GAN推导出来的,但是现在成功的WGAN并没有很好地近似Wasserstein距离,相反如果我们对Wasserstein距离做更好的近似,效果反而会变差。事实上,笔者一直以来也有这个疑惑,即Wasserstein距离本身并没有体现出它能提升GAN效果的必然性,该论文的结论则肯定了该疑惑,所以GAN能成功的原因依然很迷~

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8 Mar

Transformer升级之路:1、Sinusoidal位置编码追根溯源

最近笔者做了一些理解和改进Transformer的尝试,得到了一些似乎还有价值的经验和结论,遂开一个专题总结一下,命名为“Transformer升级之路”,既代表理解上的深入,也代表结果上的改进。

作为该专题的第一篇文章,笔者将会介绍自己对Google在《Attention is All You Need》中提出来的Sinusoidal位置编码
\begin{equation}\left\{\begin{aligned}&\boldsymbol{p}_{k,2i}=\sin\Big(k/10000^{2i/d}\Big)\\
&\boldsymbol{p}_{k, 2i+1}=\cos\Big(k/10000^{2i/d}\Big)
\end{aligned}\right.\label{eq:sin}\end{equation}
的新理解,其中$\boldsymbol{p}_{k,2i},\boldsymbol{p}_{k,2i+1}$分别是位置$k$的编码向量的第$2i,2i+1$个分量,$d$是向量维度。

作为位置编码的一个显式解,Google在原论文中对它的描述却寥寥无几,只是简单提及了它可以表达相对位置信息,后来知乎等平台上也出现了一些解读,它的一些特点也逐步为大家所知,但总体而言比较零散。特别是对于“它是怎么想出来的”、“非得要这个形式不可吗”等原理性问题,还没有比较好的答案。

因此,本文主要围绕这些问题展开思考,可能在思考过程中读者会有跟笔者一样的感觉,即越思考越觉得这个设计之精妙漂亮,让人叹服~

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5 Mar

最近凑着热闹玩了玩全球人工智能技术创新大赛中的“小布助手对话短文本语义匹配”赛道,其任务就是常规的短文本句子对二分类任务,这任务在如今各种预训练Transformer“横行”的时代已经没啥什么特别的难度了,但有意思的是,这次比赛脱敏了,也就是每个字都被影射为数字ID了,我们无法得到原始文本。

在这种情况下,还能用BERT等预训练模型吗?用肯定是可以用的,但需要一些技巧,并且可能还需要再预训练一下。本文分享一个baseline,它将分类、预训练和半监督学习都结合在了一起,能够用于脱敏数据任务。

本文模型示意图

本文模型示意图

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3 Mar

T5 PEGASUS:开源一个中文生成式预训练模型

去年在文章《那个屠榜的T5模型,现在可以在中文上玩玩了》中我们介绍了Google的多国语言版T5模型(mT5),并给出了用mT5进行中文文本生成任务的例子。诚然,mT5做中文生成任务也是一个可用的方案,但缺乏完全由中文语料训练出来模型总感觉有点别扭,于是决心要搞一个出来。

经过反复斟酌测试,我们决定以mT5为基础架构和初始权重,先结合中文的特点完善Tokenizer,然后模仿PEGASUS来构建预训练任务,从而训练一版新的T5模型,这就是本文所开源的T5 PEGASUS。

T5 PEGASUS的训练数据示例

T5 PEGASUS的训练数据示例

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25 Feb

“用词造句”是小学阶段帮助我们理解和运用词语的一个经典任务,从自然语言处理的角度来看,它是一个句子扩写或者句子补全任务,它其实要求我们具有不定向地进行文本生成的能力。然而,当前主流的语言模型都是单方向生成的(多数是正向的,即从左往右,少数是反向的,即从右往左),但用词造句任务中所给的若干个词未必一定出现在句首或者句末,这导致无法直接用语言模型来完成造句任务。

本文我们将介绍论文《CGMH: Constrained Sentence Generation by Metropolis-Hastings Sampling》,它使用MCMC采样使得单向语言模型也可以做到不定向生成,通过增、删、改操作模拟了人的写作润色过程,从而能无监督地完成用词造句等多种文本生成任务。

问题设置

无监督地进行文本采样,那么直接可以由语言模型来完成,而我们同样要做的,是往这个采样过程中加入一些信号$\boldsymbol{c}$,使得它能生成我们期望的一些文本。在本系列第一篇文章《【搜出来的文本】⋅(一)从文本生成到搜索采样》的“明确目标”一节中,我们就介绍了本系列的指导思想:把我们要寻找的目标量化地写下来,然后最大化它或者从中采样。

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