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如何提升BERT下游任务表现

Question

1. BERT分为哪两种任务,各自的作用是什么

BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)主要用于两种任务:预训练任务和微调任务。

  • 预训练任务:BERT通过无监督的方式在大规模文本数据上进行预训练。其中包括两个任务:
  • 掩码语言建模(Masked Language Modeling,MLM):BERT在输入句子中随机掩盖一些词汇,并试图通过上下文来预测这些被掩盖的词汇。这个任务有助于BERT理解上下文中的词汇关系。
  • 下一句预测(Next Sentence Prediction,NSP):BERT在输入的句子对中判断第二个句子是否是第一个句子的下一句。这个任务有助于BERT学习句子级别的语义关系。
  • 微调任务:在预训练完成后,BERT可以在特定的下游任务上进行微调,例如文本分类、命名实体识别、问答等。通过在少量标记数据上微调BERT,可以使其适应具体任务并提供更好的性能。

2. 在计算MLM预训练任务的损失函数的时候,参与计算的Tokens有哪些?是全部的15%的词汇还是15%词汇中真正被Mask的那些tokens?

在计算MLM预训练任务的损失函数时,参与计算的是15%的词汇中真正被掩盖的那些tokens。在训练过程中,BERT会随机选择15%的输入词汇进行掩盖,并将这些被掩盖的词汇作为预测目标。而没有被掩盖的词汇则不参与损失函数计算。

3. 在实现损失函数的时候,怎么确保没有被 Mask 的函数不参与到损失计算中去

在实现损失函数时,可以使用特殊的掩盖标记(如"[MASK]")来标记被掩盖的词汇,并将这些标记的位置与实际被掩盖的词汇对应起来。在计算损失函数时,只考虑这些被掩盖的词汇,并将预测结果与实际目标进行比较。通过这种方式,可以确保没有被掩盖的词汇不参与到损失计算中。

4. BERT的三个Embedding为什么直接相加

BERT的三个嵌入(Embedding)分别是:

  • 词汇嵌入(Word Embedding):将输入的词汇映射为固定维度的向量表示。BERT使用了WordPiece嵌入模型,将单词拆分为子词,然后将这些子词映射为词汇嵌入。
  • 位置嵌入(Position Embedding):为输入序列中的每个位置添加表示该位置的向量。位置嵌入帮助BERT理解词汇在句子中的顺序和位置关系。
  • 分段嵌入(Segment Embedding):对输入的句子进行分段,并为每个分段添加不同的嵌入向量。这样BERT可以区分来自不同句子的词汇。

这三个嵌入向量在BERT模型中直接相加,以获得最终的输入表示,其中每个词汇的表示是由这三个嵌入的向量相加得到的。

5. BERT的优缺点分别是什么

BERT的优点包括:

  • 上下文理解:BERT通过使用Transformer模型进行预训练,能够学习上下文信息,从而更好地理解句子中的语义关系。
  • 多功能性:BERT可以通过微调适应多种下游任务,包括文本分类、命名实体识别、问答等,具有广泛的应用领域。
  • 预训练和微调:通过预训练和微调的方式,BERT不仅能够利用大规模无监督数据进行预训练,还能在特定任务上进行微调,获得更好的性能。

BERT的一些缺点包括:

  • 大规模模型:BERT是一个庞大的模型,具有很大的参数量和计算需求,对计算资源要求较高。
  • 预训练时间长:在大规模数据上进行预训练的过程需要大量时间和计算资源。
  • 上下文限制:BERT是基于固定长度的上下文窗口进行训练的,对于较长的文本,可能无法完全捕捉到全局的语义关系。

6. 你知道有哪些针对BERT的缺点做优化的模型

  • RoBERTa:RoBERTa是对BERT进行改进的模型,通过采用更大的批次大小、更长的预训练时间和更多的数据来提升性能。
  • ALBERT:ALBERT采用了参数共享和跨层参数共享的方式,减少了BERT模型的参数量,提高了训练效率和泛化性能。
  • ELECTRA:ELECTRA采用了生成对抗网络(GAN)的思想,通过对输入进行替换并预测被替换的部分来进行训练,以提高生成模型的质量和效率。
  • DistilBERT:DistilBERT是对BERT进行蒸馏(knowledge distillation)的模型,通过使用更小、更快的模型来近似原始BERT模型。

7. BERT怎么用在生成模型中

将BERT用于生成模型时,一种常见的方法是使用条件生成的方式。

具体步骤如下:

  • 输入编码:将输入序列(通常是一个句子或一段文本)通过BERT模型进行编码,得到输入序列的表示。
  • 生成过程:在生成过程中,可以使用各种生成模型,例如循环神经网络(RNN)或变换器(Transformer)。输入表示和生成模型的隐藏状态可以作为生成模型的输入。
  • 解码和采样:根据生成模型的输出和隐藏状态,进行解码和采样,生成下一个词汇或字符。可以使用不同的策略,如贪婪解码或采样解码。
  • 重复生成:重复进行解码和采样的过程,直到生成所需长度的文本或遇到特定的停止标志。

参考资料

https://github.com/google-research/bert