高考考试网
当前位置: 首页 高考资讯

语义符号化的理解(从词嵌套到句子语义)

时间:2023-05-25 作者: 小编 阅读量: 2 栏目名: 高考资讯

LSTM和GRU可以改善这一点,这是近年来最成功的两个RNN变体,用于解决长期依赖问题。门控机制控制哪些信息应该传递到下一步,以便预测出好的译文。LSTM模块已被替换为网络内部单元,并具有更深的架构。为了更好地表示源语句,在编码器中使用双向设计,在两个方向上运行LSTM。评论与观点尽管基于神经的方法在最近的WMT评估中取得了重大进展,但在实践中,尤其是在实际的域内数据方面,神经机器翻译仍然不如基于统计的机器翻译有竞争力。

演讲链接:https://www.youtube.com/watch?v=nFCxTtBqF5U

PDF链接: https://simons.berkeley.edu/sites/default/files/docs/6449/christophermanning.pdf

去年,Christopher Manning教授发表了这个演讲。这是一个介绍性教程,没有太复杂的算法。 该主题分为四个部分:

  • 人类语言特征
  • 分布式词表征
  • 双向LSTM现状
  • RNN的一些应用

人类语言特征

人类语言最鲜明的特征之一是其有意义的表征。 无论一个人说什么,一个词或一个词组,它往往都有意义。 人类语言也有一个特殊的结构,使其易于学习,即使是孩子也可以快速学习。 与最先进的机器学习方法中使用的必要输入不同,人类语言更可能是离散/符号/分类表征。 因此,我们需要一种更有效、更有意义的方式来编码人类语言。

分布式词表征

词向量

就一些传统的机器学习方法而言,词被表示为向量空间中的离散向量(即one-hot编码),例如 [0 0 0 0 1 0 0 1] 可能是一个具备同样规模词汇量的大的向量。但这种方法存在一个问题,即缺乏相似性的自然概念。例如如果我们想要搜索“Dell notebook”,我们也可以接受词条“Dell laptop”,但实际上它们被表示为两个不同的离散向量 [0 0 0 1 0] 和 [0 0 1 0 0],正交性使我们无法在它们之间建立任何概念联系。

为了分享更多的统计数据并寻求类似单词/短语之间的更多相似性,密集向量被认为是现代NLP最成功的想法之一。神经网络使用密集向量来表示单词。

word2vec的详细信息

在神经网络中,用于学习密集词向量的标准概率建模基于以下公式:

这意味着该目标函数是使用中心词 c 及其语境词的softmax函数,其中o是语境词索引,u_o是对应的词向量,c是中心词索引,v_c是对应的词向量。 总体目标是尽量使该概率最大化,以便经过百万次反向传播后,具有相同周围词向量的词更容易在向量空间中具备相似的含义。

上图是学习后向量空间中的投影词向量。 因此,它不仅可以捕获相似性共现,还可以捕获一些细粒度维度含义,以便你可以在某些指定的方向上观察某些特定的语境连接。

BiLSTM现状

“基本上,如果你想做一个自然语言处理任务,不管它是什么,你都应该把数据放到一个BiLSTM网络中,通过注意力机制增强其信息流。”

以上图片是经典的RNN编码器-解码器网络。 首先,根据当前输入和前一个隐藏状态,计算每个时间步的源语句的编码器网络读入词和相应的隐藏状态。 然后解码器开始基于编码器的最后隐藏状态生成单词。 不幸的是,它不能很好地用于机器翻译,因为它无法捕捉源句子的长期依赖。

LSTM和GRU可以改善这一点,这是近年来最成功的两个RNN变体,用于解决长期依赖问题。 它们也被广泛称为“gated recurrent unit”。 门控机制控制哪些信息应该传递到下一步,以便预测出好的译文。

上图是GRU模块的数学公式。 GRU模块就像一个读/写寄存器。 它读取前一个隐藏状态的一部分,并与当前输入结合以构建候选更新(请参阅上面公式的第二行)。 然后它保留部分维度与先前隐藏状态相同,并通过候选更新更新剩余部分(请参阅上面公式的第一行)。 请注意,u_t和r_t是多变量伯努利分布,范围从0到1(以便做出选择:遗忘或更新)。

LSTM模块与GRU模块类似,但它具有更多的可训练参数。这里的思路也是基于先前隐藏状态和当前输入的候选更新值(参见上面公式中的第三个方程),它用于单元格计算(参见上述公式中的第二个方程)。当我们计算单元格时,可能会根据f_t遗忘前一个单元格状态的一部分,并且可以根据i_t添加部分候选更新。在计算单元格状态之后,我们可以基于单元和输出门计算当前隐藏状态(见上式中的第一个方程)。注意,f_t和i_t也是一个多变量伯努利分布,范围从0到1(以便做出选择:遗忘或更新)。

这里的魔法是“ ”符号(参见上述GRU公式中的第一个公式和上述LSTM公式中的第二个公式)。它将整合新的候选隐藏状态和之前时间步中的部分隐藏状态,这意味着信息流可以基于前一步在多个方向上进行。通过这种方式,梯度将会更平滑地反向传播(更少的梯度消失问题),并且与传统的递归神经网络相比,该系统倾向于具有更长的短期记忆。

总之,基于门控,LSTM / GRU模块可以专注于某个特定的环境,并且遗忘对将来贡献较少的语境,因此整体而言,它可以暂时记住部分句子,以便为未来的学习做出贡献。

这是Sutskever等人 2014 [1] 提出的LSTM编码器-解码器结构,它已经在机器翻译方面有杰出的表现。 LSTM模块已被替换为网络内部单元,并具有更深的架构。其工作流程与之前相同:读入源句子,将其编码为隐藏嵌入,并由解码器生成该句子。 但是这里仍然有一个很大的限制:发送给解码器的整个记忆与编码器的最后一步相关联。 但是,这种架构可能引发两个问题:首先,这样信息流可能受到限制。 其次是对于更长的句子,编码器开始时的标记可能会在从左到右的过程中被遗忘。

为了克服这两个问题,人们提出了双向长短期记忆Bi-LSTM,它的思想是,在解码器的一个步骤中,根据语境向量提供附加控制,该语境向量处理来自源句子的所有信息(回看源句子并计算它们在每个编码器隐藏状态和当前解码器隐藏状态之间的相关程度)。通过加权,语境向量可以基于整个源句子而不仅仅是最终的编码器隐藏状态来影响当前解码器的隐藏状态,这可以增强记忆并使其在实践中非常成功。为了更好地表示源语句,在编码器中使用双向设计,在两个方向上运行LSTM。这有助于模型使用左右的语境词更好地表征源句子中的每个单词。在实践中,当你在每个方向获得每个单词的词向量时,只需将它们连接起来,总会出现一些改进(无论是最终准确率还是句法顺序)。

近年来,与传统的基于短语的机器翻译和基于句法的机器翻译相比,神经网络机器翻译(NMT)在单词记忆测试的新评估中取得了重大进展。 神经网络机器翻译有四个优点:

  • 端到端培训:允许参数同时优化;
  • 分布式词表征:更好地挖掘词组相似度;
  • 更大的语境:可以推广到更大的语境(越大越好);
  • 生成文本更流利:文本生成具有更好的句法意义。

RNN的一些应用

存在基于RNN的各种应用,如问答、阅读理解和情感分析等。最近有些人也使用卷积神经网络进行机器翻译[2]。

评论与观点

尽管基于神经的方法在最近的WMT评估中取得了重大进展,但在实践中,尤其是在实际的域内数据方面,神经机器翻译仍然不如基于统计的机器翻译有竞争力。 一方面,我希望人们能够为NMT系统开发构建更有意义的、全面的、各种类型的数据,另一方面,就自然语言处理而言,无论具体的任务是什么,语言和记忆的结构和模块化程度都需要不断增加,尤其是它的泛化能力和可解释性。

    推荐阅读
  • 羽绒被总是跑毛怎么解决(羽绒被跑毛处理方法)

    羽绒被总是跑毛怎么解决?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!羽绒被总是跑毛怎么解决首先是在原来的被罩上再增加一个被罩,其实这个方法是最简单的,这样就不会再钻毛了,之后清洗的时候,也只需要清洗第一层就可以了。减少清洗的次数。所以减少清洗的次数也是非常重要的,一般的情况下,最好是一年清洗三四次就可以了,这样不仅可以保护好羽绒被,同时也不会那么脏。

  • 西葫芦为什么是苦的(西葫芦发苦是什么原因)

    我们一起去了解并探讨一下这个问题吧!西葫芦为什么是苦的苦味素含量过高:西葫芦中含有一种名叫“苦味素”的物质,它可以导致西葫芦变苦,若种植时选用的品种较差,种植出来的西葫芦其味道就会比较苦。

  • 钓鱼鱼线怎么选择(教你4个鱼线挑选小常识)

    可以用牙咬的办法测试鱼线的韧性。具体就时用牙咬一下鱼线,如果不是很用力就可以将鱼线咬变形,咬扁这就说明鱼线的韧性是很好的。拉力是重中之重,鱼线的拉力不行,其它的标准就没必要考虑了,直接弃用。“一分钱一分货”也不一定就对。市场上有许多包装精美的,以次充好的鱼线,也有比较便宜的,不是名牌的好线。鱼线的外观,手感。

  • 个性qq网名2022年除夕最新版的女生(好听的女生网名)

    凉城听暖挽梦忆笙歌,今天小编就来说说关于个性qq网名2022年除夕最新版的女生?下面更多详细答案一起来看看吧!

  • 长沙市新文化之都(文化场景和网红品牌激活夜经济)

    长沙市连续3年入选“中国城市夜经济十大影响力城市”,拥有4个国家级夜间文化和旅游消费集聚区。据最新的数据显示,长沙市夜间消费占全天消费比重达52.6%。市政府每年投入近3000万元向长沙音乐厅、梅溪湖大剧院等购买公共服务,推出惠民票价。梅溪湖大剧院演出超过500场、接待80多万观众,长沙音乐厅为市民提供了上千场次视听盛宴,提升夜经济消费品位。长沙国金中心370多家商户中,包含100家首次入湘品牌。

  • 渐变指甲油是怎样的(怎样涂渐变指甲油)

    用棉签蘸卸甲液去除指甲上的指甲油根据理想的长度用指甲刀修剪指甲然后用指甲锉磨平指甲边缘,并给指甲定型用去死皮叉去掉指甲根部的死皮,增加指甲外露的面积,让它看起更修长,我来为大家讲解一下关于渐变指甲油是怎样的?然后用指甲锉磨平指甲边缘,并给指甲定型。底油能起到保护指甲,光滑甲面的作用,方便之后上色。通常底色需要涂两层。另可分两次薄涂,也不要一次性涂上厚厚的一层。

  • 单纯什么意思(单纯词语的含义)

    下面内容希望能帮助到你,我们来一起看看吧!单纯什么意思单纯的字面意思就是简单纯一,不复杂。单纯的好处,也就是自己的精神领域是纯而静的,没有卷入勾心斗角的是非中去。但是单纯的人在社会上很容易被骗,被利用,所以说过于单纯未必是件好事。人最好的境界,不是单纯也不是精明复杂。而是居中,有一颗单纯的内心,而又有一颗玲珑智慧的心。前者愉悦精神领域,后者保证你作为人的生存能力。

  • 2008年北京奥运会圣火是谁点燃的(2008年北京奥运会圣火点燃者介绍)

    2008年北京奥运会圣火是谁点燃的2008年奥运圣火最后点燃的人是体操王子李宁,2008年第29届北京奥运会主火炬手也是最后的火炬手。李宁,壮族,男,生于1963年3月10日,奥运冠军,原中国著名体操队运动员,家乡广西壮族自治区来宾市兴宾区南泗乡人,祖籍广东省佛山市顺德区,曾祖父辈迁至广西谋生,中国著名男子体操运动员。北京奥运会火炬手:北京奥运会火炬手是“和谐之旅”的实践者。

  • 饺子怎么煮不破皮(煮饺子不破皮的技巧)

    饺子怎么煮不破皮?接下来我们就一起去研究一下吧!饺子怎么煮不破皮火候:煮速冻饺子的时候,不宜用大火,它不像是新鲜的水饺,用大火煮也不易破皮。不要过早放,否则易粘在一起,而且放入后,要充分搅拌,这样就不会因为粘在一起而破皮。

  • 舍利子为什么很珍贵(舍利子究竟是什么)

    而另一种舍利子,指的是佛教修行者去世之后留下的遗体,有时是特指骨灰或骨灰中出现的结晶。全身舍利也被称为肉身菩萨。舍利子被认为是佛教修行者通过长年修行,深受戒定慧熏修所得,是修持水平的一个见证,十分难得。此外,也有推测认为牙齿也有可能在燃烧过程中形成舍利子。以此看来,似乎舍利子就是由骨骼形成的可能性十分高。