【笔记】B站-2019-NLP(自然语言处理)之 BERT 课程 -- BERT理论部分

BERT 课程笔记

1. 传统方案遇到的问题

BERT的核心在于Transformer，Transformer就类似seq2seq网络输入输出之间的网络结构。

传统的RNN网络：最大的问题，因为不能并行计算，所以往往深度不够。

传统的word2vec：同一个词一经训练词向量便确定了下来，缺乏适应不同语境的灵活性。

2. 注意力机制的作用

注意力机制的作用是能够体现句子中的重点词，而不是把所有词都同等看待。类似图右体现的关注热点区域。

self-attention举例：两个句子中it的指代是不同的，可以通过注意力机制体现出来。

3. Encoder部分：

self-attention的计算方法：

首先是词嵌入，把输入的词表示成词向量。
然后，构建三个矩阵分别表示：上下文关系查询的施事者q，受事者k，以及实际的特征信息v。
计算相关性就是计算q和k的向量内积。

特征分配和softmax机制：

q和k相乘后的结果需要softmax以及归一化。其中还除以了一下向量维度的开方。然后乘以各自的v，就得到了z。
每个词都用同样的方式计算，都是矩阵计算，所以可以并行。计算流程如下：

Multi-head的作用

Multi-head就类似CNN中的多个filter，提取多个特征。然后多个特征拼接，拼接后再用一个全连接网络来降维。
同样也可以和CNN一样堆叠多层（层数越多，特征越清晰）。

位置编码与多层堆叠

上述表示方法的问题在于，某个词出现在句子中的任何位置，都可以通过与其他词的计算得到同样的向量结果，这显然有问题。
解决策略就是，加上位置信息。位置信息有很多种表示方式，比如余弦、正弦这样的周期信号。

layer normalize，层归一化的含义，和batch normalize类似，只不过是不同层之间的归一化，如下图。归一化的好处是使训练更快更稳定。
残差连接方式的作用是，通过一层网络变换后的结果和最初的向量比较，看哪个更好（使梯度更小）用哪个，从而避免越训练越差。

4. Transformer整体架构梳理

Decoder端和Encoder端差不多，不过Encoder得到的K,V会用到Decoder这儿，用q来查询。
此外还有MASK机制，就是还没有输出的词当做黑盒（暂时不知道）。

输出的话，就是一个分类任务，加个softmax。

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效果展示：

5. BERT模型

BERT模型训练原理

BERT就是Transformer的Encoder部分。

方法1：把15%的MASK掉，然后训练，得到的结果和自身比对，然后优化。注意：中文的粒度为字。

方法2：两个句子是否应该连在一起，做一个分类任务，yes/no。

BERT和具体任务相结合

End2End，放在一起学习，不需要分步。

比如一个阅读理解的任务，输出的是答案词的位置编码。

额外训练两个辅助向量，然后用辅助向量和中间的结果向量做内积，然后可以得到答案为[d2, d3]。

相关资料

课程地址：2019 NLP(自然语言处理)之Bert课程
BERT github地址：google-bert
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