NLP下的bert模型的一些学习

Posted 2022-07-11 CR1820

自然语言处理NLP

最近在着手一个跨模态情绪识别项目中自然语言处理 在经过训练LSTM与Bert两款模型后 发现Bert是真的强 BERT是2018年10月由Google AI研究院提出的一种预训练模型。BERT在机器阅读理解顶级水平测试SQuAD1.1中表现出惊人的成绩: 全部两个衡量指标上全面超越人类，并且在11种不同NLP测试中创出SOTA表现，包括将GLUE基准推高至80.4% (绝对改进7.6%)，MultiNLI准确度达到86.7% (绝对改进5.6%)，成为NLP发展史上的里程碑式的模型成就。
此文章基于 https://www.bilibili.com/video/BV1tG411x7yq?p=12&spm_id_from=pageDriver&vd_source=606928d0775e26f8833c726f83b3abd3

RNN适用于NLP CNN适用于CV

一句话中 前面的单词会对后面的单词产生影响 存在时间序列 同时记录前面的所有中间结果

串行工作 无法并行工作---->transformer可以并行

LSTM

存在过滤判断

词向量模型–Word2vec

• 词义相近的词在词向量空间中靠的越近

• 词向量的维度较高 （50-300）来描述词语 300最好 词向量可以用来求相似度

此处可以发现man和boy在些许地方是相似的

• 输入输出

  • 我喜欢电影-----输入我+喜欢 训练神经网络输出电影
  • 实际上是一个分类任务 输入我+喜欢 通过神经网络---->多个词语 输出概率最大的一个 torch.argmax（会存在问题 问题在后面会说到）

• 神经网络

  • 每个词进来 去look up embeddedings（词语大表）找到对应的n维词向量
  • look up embeddedings是随机初始化的 前向传播计算loss_fn 反向传播更新权重参数
  • 在这个模型中 经过无数次训练后 每个词都进行了更新

• 构建训练数据 I think the film is great

  • 存在滑动窗口 I think the 输入I think 输出the

  • think the film 输入think the 输出film

  • .训练模型有很多：输入上下文输出中间词 输入中间词输出上下文

• 问题

  • 分类任务 输入我+喜欢 通过神经网络---->多个词语 输出概率最大的一个 torch.argmax运算量巨大
  • 改进1：输入输出一起输入–>target 1 0
  • 改进1问题：所有标签都是1 效果不好
  • 改进2：缺少0 输入I think 输出the 让他输出happy---->0（负样本） 人为创造0 负样本

transformer神经网络

最重要的在于对每一个词 都需要考虑上下文的语境

self-attention机制

给词作编码时 上下文的文本信息加到该词的词向量中 分配权重

计算

eg.计算 想要去查询第一个与其他的关系 查询第一个–>q1 其他的是被查询–>k1 k2…

然后去做内积 内积若为0 则垂直–>没有关系 内积越大 则相关程度越大 就需要分配更多的权重

softmax归一化返回权重 然后去×对应的v向量

总体流程

multi-headed多头机制

多个head 多组qkv得到多个特征z 所有特征拼接在一起 通过一层全连接层降维 可以有多层

位置信息表达

positional encoding在attention is all you need原文中 使用正余弦周期函数

transformer整体梳理

1.输入 输入一个句子inputs 把里面的词语拿出来（根据任务不同 语言不同视情况而定）直接使用bert的预训练模型 得到embedding 并加入周期信号编码
2.做n层的多头self-attention
3.在层数堆叠的过程中 可能效果变差 此处使用残差连接 确保两条路
4.右侧仅仅是多出mask机制
最重要的在于self-attention机制

bert模型 Bidirectional Encoder Representations from Transformer

bert模型基于transformer网络结构的训练
这主要解决得到特征

方法一 mask机制

句子中有15% 的词汇被随机mask掉 交给模型去预测被mask的是什么

方法二：预测两个句子是否应该连在一起

cls做编码时要考虑其他所有字符 最后cls做二分类（判断两句话是否应该连在一起）