NLP pretrained model

Posted 2022-05-31 爆米花好美啊

最近听了NLP pretrained model的报告，感觉挺有意思的。此处大量参考从Word Embedding到Bert模型—自然语言处理中的预训练技术发展史

Word Embedding

词向量在自然语言处理中有着重要的角色，它将抽象的词语之间的语义关系量化成向量形式。有了良好的词向量，我们就可以做更多的工作。目前构建词向量的方式大体上分成两大类：

1. 统计方法：通过统计词语之间的关系，定义一些显性隐性的关系，从而构建词向量。例如SVD，LSA等等。这样的做法在逻辑上不理性，效果上也不好。
2. 语言模型：通过构建语言模型来实现对词向量的学习，在理论上可行的，并且目前大部分的工作就是基于这样的思想。从最开始的神经网络语言模型（NNLM）到后来的Word2vec，GloVe等等。
   他们最大的缺点就是词向量是固定的，也就是语义消除的问题。他们不包含上下文语义信息，因此接下来的模型就是基于解决这个问题展开的。
   
   Word2Vec有两种训练方法，一种叫CBOW，核心思想是从一个句子里面把一个词抠掉，用这个词的上文和下文去预测被抠掉的这个词；第二种叫做Skip-gram，和CBOW正好反过来，输入某个单词，要求网络预测它的上下文单词。

ELMo

ELMO是“Embedding from Language Models”的简称，论文名称为：“Deep contextualized word representation”

如何预训练：给定一个句子的上文，然后预测下一个缺失的单词；或者句子的后半部分(下文)，来预测缺失的单词，即对应上图两个各自独立的不同方向的LSTM

训练完如何用：

GPT

GPT是“Generative Pre-Training”的简称

和ELMo的区别

1. 特征抽取器不是用的RNN，而是用的Transformer
2. 预训练时采用的目标任务是单向的，即给定上文预测缺失词，而没有设定给下文反过来预测缺失词

训练完如何用：

BERT

BERT与ELMo、GPT的区别

1. 与ELMo比，RNN换成了Transformer
2. 与GPT比，单向的目标任务改成了和ELMo一样的双向任务
3. 同时设计了一个Masked LM：我们不是像传统LM那样给定已经出现过的词，去预测下一个词，而是直接把整个句子的一部分词（随机选择）盖住（make it masked），这样模型不就可以放心的去做双向encoding了嘛，然后就可以放心的让模型去预测这些盖住的词是啥。这个任务其实最开始叫做cloze test

训练完如何用：

BERT中encoding了更多丰富的信息，因此下游任务的网络设计就变得很简单，比如直接加Softmax或者MLP就行了，不再需要复杂的attention等网络结构

以上四者的关系

Tiny BERT

Google T5

XLNet

PLM随机排列一些词来预测其他词汇

GPT2.0

把任务信息也包含进文本序列
如翻译任务：
“I am boy” is translated to “我是一个男孩”
然后随机mask掉一些词进行预测pretrain model

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参考博客

• NLP的游戏规则从此改写？从word2vec, ELMo到BERT