基于深度学习的语言模型研究进展

语言模型旨在对语言的内隐知识进行表示,作为自然语言处理的基本问题,一直广受关注．基于深度学习的语言模型是目前自然语言处理领域的研究热点,通过预训练-微调技术展现了内在强大的表示能力,并能够大幅提升下游任务性能．本文围绕语言模型基本原理和不同应用方向,以神经概率语言模型与预训练语言模型作为深度学习与自然语言处理结合的切入点,从语言模型的基本概念和理论出发,介绍了神经概率与预训练模型的应用情况和当前面临的挑战,对现有神经概率、预训练语言模型及方法进行对比和分析．我们又从新型训练任务和改进网络结构两方面对预训练语言模型训练方法进行详细阐述,并对目前预训练模型在规模压缩、知识融合、多模态和跨语言等研究方向进行概述和评价．最后总结语言模型在当前自然语言处理应用中的瓶颈,对未来可能的研究重点做出展望．     

基于预训练模型的机器阅读理解研究综述

近年来深度学习技术不断进步,随着预训练模型在自然语言处理中的应用与发展,机器阅读理解不再单纯地依靠网络结构与词嵌入相结合的方法。预训练语言模型的发展推动了机器阅读理解的进步,在某些数据集上已经超越了人类的表现。简要介绍机器阅读理解以及预训练语言模型的相关概念,综述当下基于预训练模型的机器阅读理解研究进展,对目前预训练模型在相关数据集上的性能进行分析,总结了目前存在的问题并对未来进行展望。     

中文句子级性别无偏数据集构建及预训练语言模型的性别偏度评估

在自然语言处理领域各项任务中，模型广泛存在性别偏见。然而，当前尚无中文性别偏见评估和消偏的相关数据集，因此无法对中文自然语言处理模型中的性别偏见进行评估。首先，该文根据16对性别称谓词，从一个平面媒体语料库中筛选出性别无偏的句子，构建了一个含有20 000条语句的中文句子级性别无偏数据集SlguSet(Sentence-Level Gender Unbiased Dataset)。随后，该文提出了一个可衡量预训练语言模型性别偏见程度的指标，并对5种流行的预训练语言模型中的性别偏见进行评估。结果表明，中文预训练语言模型中存在不同程度的性别偏见，该文所构建数据集能够很好地对中文预训练语言模型中的性别偏见进行评估。     

知识感知的预训练语言模型综述

随着自然语言处理（NLP）领域中预训练技术的快速发展,将外部知识引入到预训练语言模型的知识驱动方法在NLP任务中表现优异,知识表示学习和预训练技术为知识融合的预训练方法提供了理论依据。概述目前经典预训练方法的相关研究成果,分析在新兴预训练技术支持下具有代表性的知识感知的预训练语言模型,分别介绍引入不同外部知识的预训练语言模型,并结合相关实验数据评估知识感知的预训练语言模型在NLP各个下游任务中的性能表现。在此基础上,分析当前预训练语言模型发展过程中所面临的问题和挑战,并对领域发展前景进行展望。     

自然语言处理领域中的词嵌入方法综述

词嵌入作为自然语言处理任务的第一步，其目的是将输入的自然语言文本转换为模型可以处理的数值向量，即词向量，也称词的分布式表示。词向量作为自然语言处理任务的根基，是完成一切自然语言处理任务的前提。然而，国内外针对词嵌入方法的综述文献大多只关注于不同词嵌入方法本身的技术路线，而未能将词嵌入的前置分词方法以及词嵌入方法完整的演变趋势进行分析与概述。以word2vec模型和Transformer模型作为划分点，从生成的词向量是否能够动态地改变其内隐的语义信息来适配输入句子的整体语义这一角度，将词嵌入方法划分为静态词嵌入方法和动态词嵌入方法，并对此展开讨论。同时，针对词嵌入中的分词方法，包括整词切分和子词切分，进行了对比和分析；针对训练词向量所使用的语言模型，从概率语言模型到神经概率语言模型再到如今的深度上下文语言模型的演化，进行了详细列举和阐述；针对预训练语言模型时使用的训练策略进行了总结和探讨。最后，总结词向量质量的评估方法，分析词嵌入方法的当前现状并对其未来发展方向进行展望。     

面向自然语言处理的预训练技术研究综述

近年来,随着深度学习的快速发展,面向自然语言处理领域的预训练技术获得了长足的进步。早期的自然语言处理领域长期使用Word2Vec等词向量方法对文本进行编码,这些词向量方法也可看作静态的预训练技术。然而,这种上下文无关的文本表示给其后的自然语言处理任务带来的提升非常有限,并且无法解决一词多义问题。ELMo提出了一种上下文相关的文本表示方法,可有效处理多义词问题。其后,GPT和BERT等预训练语言模型相继被提出,其中BERT模型在多个典型下游任务上有了显著的效果提升,极大地推动了自然语言处理领域的技术发展,自此便进入了动态预训练技术的时代。此后,基于BERT的改进模型、XLNet等大量预训练语言模型不断涌现,预训练技术已成为自然语言处理领域不可或缺的主流技术。文中首先概述预训练技术及其发展历史,并详细介绍自然语言处理领域的经典预训练技术,包括早期的静态预训练技术和经典的动态预训练技术;然后简要梳理一系列新式的有启发意义的预训练技术,包括基于BERT的改进模型和XLNet;在此基础上,分析目前预训练技术研究所面临的问题;最后对预训练技术的未来发展趋势进行展望。     

视觉语言预训练综述

近年来深度学习在计算机视觉(CV)和自然语言处理(NLP)等单模态领域都取得了十分优异的性能.随着技术的发展,多模态学习的重要性和必要性已经慢慢展现.视觉语言学习作为多模态学习的重要部分,得到国内外研究人员的广泛关注.得益于Transformer框架的发展,越来越多的预训练模型被运用到视觉语言多模态学习上,相关任务在性能上得到了质的飞跃.系统地梳理了当前视觉语言预训练模型相关的工作,首先介绍了预训练模型的相关知识,其次从两种不同的角度分析比较预训练模型结构,讨论了常用的视觉语言预训练技术,详细介绍了5类下游预训练任务,最后介绍了常用的图像和视频预训练任务的数据集,并比较和分析了常用预训练模型在不同任务下不同数据集上的性能.     

Adapter与Prompt Tuning微调方法研究综述

文本挖掘是数据挖掘的一个分支学科,涵盖多种技术,其中自然语言处理技术是文本挖掘的核心工具之一,旨在帮助用户从海量数据中获取有用的信息。近年来,预训练模型对自然语言处理的研究和发展有重要的推动作用,预训练模型的微调方法也成为重要的研究领域。根据近年来预训练模型微调方法的相关文献,选择目前主流的Adapter与Prompt微调方法进行介绍。对自然语言处理的发展脉络进行简要梳理,分析目前预训练模型微调存在的问题与不足;介绍Adapter与Prompt两类微调方法,对两个研究方向中经典方法进行介绍,并从优缺点和性能等方面进行详细分析;进行总结归纳,阐述目前预训练模型的微调方法存在的局限性并讨论未来发展方向。     

自然语言处理预训练技术综述

在目前已发表的自然语言处理预训练技术综述中,大多数文章仅介绍神经网络预训练技术或者极简单介绍传统预训练技术,存在人为割裂自然语言预训练发展历程.为此,以自然语言预训练发展历程为主线,从以下四方面展开工作:首先,依据预训练技术更新路线,介绍了传统自然语言预训练技术与神经网络预训练技术,并对相关技术特点进行分析、比较,从中归纳出自然语言处理技术的发展脉络与趋势;其次,主要从两方面介绍了基于B E RT改进的自然语言处理模型,并对这些模型从预训练机制、优缺点、性能等方面进行总结;再者,对自然语言处理的主要应用领域发展进行了介绍,并阐述了自然语言处理目前面临的挑战与相应解决办法;最后,总结工作,预测了自然语言处理的未来发展方向.旨在帮助科研工作者更全面地了解自然语言预训练技术发展历程,继而为新模型、新预训练方法的提出提供一定思路.     

基于提示学习的低资源藏文文本分类

文本分类是自然语言处理的基础任务之一。标注数据不足一直是限制藏文及其他少数民族语言自然语言处理技术发展的重要原因,传统的深度学习模型对标注数据的规模有较高的要求。为解决这个问题,该文在大规模预训练语言模型的基础上,利用提示学习实现低资源藏文文本分类,即使用不同的藏文预训练语言模型和提示模板开展藏文文本分类实验。实验结果表明,通过设计合理的提示模板等方式,提示学习能够在训练数据不足的情况下提升藏文文本分类的效果(48.3%),初步验证了提示学习在民族语言处理中的价值和潜力。但是,实验结果也反映出提示学习模型在处理部分类别时性能较差,且藏文预训练语言模型也有进一步提升空间。     

自然语言处理中的探针可解释方法综述

随着大规模预训练模型的广泛应用,自然语言处理的多个领域(如文本分类和机器翻译)取得了长足的发展.然而,受限于预训练模型的“黑盒”特性,其内部的决策模式以及编码的知识信息被认为是不透明的.以Open AI发布的Chat GPT和GPT-4为代表的先进预训练模型为例,它们在多个领域取得重大性能突破的同时,由于无法获知其内部是否真正编码了人们期望的知识或语言属性,以及是否潜藏一些不期望的歧视或偏见,因此仍然无法将其应用于重视安全性和公平性的领域.近年来,一种新颖的可解释性方法“探针任务”有望提升人们对预训练模型各层编码的语言属性的理解.探针任务通过在模型的某一区域训练辅助语言任务,来检验该区域是否编码了感兴趣的语言属性.例如,现有研究通过冻结模型参数并在不同层训练探针任务,已经证明预训练模型在低层编码了更多词性属性而在高层编码了更多语义属性,但由于预训练数据的毒性,很有可能在参数中编码了大量有害内容.该文首先介绍了探针任务的基本框架,包括任务的定义和基本流程;然后对自然语言处理中现有的探针任务方法进行了系统性的归纳与总结,包括最常用的诊断分类器以及由此衍生出的其他探针方法,为读者提供设计合理...     

大语言模型研究综述及在安全领域应用展望

大语言模型一般指包含百亿个以上参数的预训练语言模型,通过在大规模语料库上进行训练,大语言模型不仅在自然语言处理问题上表现出色,而且在各个垂直领域中也展现出强大的能力,成为当前人工智能领域的热点研究内容之一。首先,介绍了仅编码器结构、编码器-解码器结构、仅解码器结构大语言模型的发展历程,重点关注相关预训练、适配微调等关键技术。然后,分析了大语言模型在医疗、编程、数据生成等领域的应用现状,以及因模型规模不断扩大而产生的计算资源、模型可解释性等方面的问题。最后,从智能安全的角度出发,探讨了大语言模型强大的文本理解、处理与生成能力在提升网络、交通等领域安全性方面的应用潜力。     

面向问题生成的预训练模型适应性优化方法研究

问题生成的核心任务是"在给定上下文语境的前提下,对目标答案自动生成相应的疑问句".问题生成是自然语言处理领域中富有挑战性的任务之一,其对可靠的语义编码和解码技术有着极高的要求.目前,预训练语言模型已在不同自然语言处理任务中得到广泛应用,并取得了较好的应用效果.该文继承这一趋势,尝试将预训练语言模型UNILM应用于现有"...     

基于语言模型的预训练技术研究综述

预训练技术当前在自然语言处理领域占有举足轻重的位置。尤其近两年提出的ELMo、GTP、BERT、XLNet、T5、GTP-3等预训练模型的成功,进一步将预训练技术推向了研究高潮。该文从语言模型、特征抽取器、上下文表征、词表征四个方面对现存的主要预训练技术进行了分析和分类,并分析了当前自然语言处理中的预训练技术面临的主要问题和发展趋势。     

基于预训练模型的关系抽取研究综述

近年来随着深度学习技术的不断革新,预训练模型在自然语言处理中的应用也越来越广泛,关系抽取不再是单纯地依赖传统的流水线方法。预训练语言模型的发展已经极大地推动了关系抽取的相关研究,在很多领域已经超越了传统方法。首先简要介绍关系抽取的发展与经典预训练模型;其次总结当下常用的数据集与评测方法,并分析模型在各数据集上的表现;最后探讨关系抽取发展的挑战与未来研究趋势。     

视觉提示学习综述

近年来,随着提示学习方法在自然语言处理领域被提出,其日益受到研究人员广泛关注.它通过将各类下游任务重构成预训练任务的形式,以参数高效和数据高效的方式将大规模预训练模型应用在各类自然语言相关下游任务中.其中以GPT系列为代表的模型通过提示学习在对话生成和多模态图文理解等任务上取得了巨大的成功.然而,这类模型及方法还不能解决视觉中的稠密任务.受此启发,一些研究人员逐渐将提示学习广泛应用到视觉相关的各类任务当中,如图像识别、目标检测、图像分割、领域适应、持续学习等.由于目前还没有提示学习应用在视觉相关领域中的综述,本文将对视觉单模态领域以及视觉语言多模态领域的提示学习方法展开全面论述和分析.作为回顾,我们首先简要介绍自然语言处理领域的预训练模型,并对提示学习的基本概念、下游应用形式以及提示模板类型进行阐述和分类.其次,我们分别介绍视觉单模态领域以及视觉语言多模态领域里提示学习方法适配的预训练模型和任务.再次,我们分别介绍视觉单模态领域以及视觉语言多模态领域的提示学习方法.在自然语言处理领域,提示学习方法以继承预训练形式实现多任务统一为主要目的;与此不同,在视觉相关领域,提示学习方法侧重于面向...     

多语言问答研究综述

多语言问答是自然语言处理领域的研究热点之一,其目的是给定不同语种的问题和文本,模型能够返回正确的答案。随着机器翻译技术的快速发展及多语言预训练技术在自然语言处理领域中的广泛应用,多语言问答也取得了较快的发展。文中首先系统地梳理了当前多语言问答方法的相关工作,并将多语言问答方法分为基于特征的方法、基于翻译的方法、基于预训练的方法和基于双重编码的方法,分别介绍了每类方法的使用和特点;然后系统地探讨了当前多语言问答任务的相关工作,将多语言问答任务分为基于文本的多语言问答任务和基于多模态的多语言问答任务,并分别给出每个多语言问答任务的基本定义;接着总结了这些任务中的数据集统计、评价指标,以及涉及的问答方法;最后展望了多语言问答的未来发展方向。     

重叠实体关系抽取综述

实体关系抽取能够从文本中提取事实知识,是自然语言处理领域中重要的任务。传统关系抽取更加关注于单实体对的关系,但是句子内包含不止一对实体且实体间存在重叠现象,因此重叠实体关系抽取任务具有重大研究价值。任务发展至今,总体可以分为基于序列到序列、基于图和基于预训练语言模型三种方式。基于序列到序列的方式主要以标注策略和复制机制的方法为主,基于图的方式主要以静态图和动态图的方法为主,基于预训练语言模型的方式主要以BERT挖掘潜在语义特征的方法为主。回顾该任务的发展历程,讨论分析每种模型的优势及不足点;结合目前研究的最近动态,对未来的研究方向进行展望。     

ALICE:一种面向中文科技文本分析的预训练语言表征模型

深度学习模型应用于自然语言处理任务时依赖大型、高质量的人工标注数据集。为降低深度学习模型对大型数据集的依赖,提出一种基于BERT的中文科技自然语言处理预训练模型ALICE。通过对遮罩语言模型进行改进并将其与命名实体级遮罩相结合,改善基础模型在下游任务中的表现,使其学习到的语言表征更贴合中文的语言特性。实验结果表明,与BERT模型相比,ALICE模型对于中文科技文本的分类准确率和命名实体识别的F1值分别提高1.2%和0.8%。     

自然语言处理预训练模型的研究综述

近年来,深度学习技术被广泛应用于各个领域,基于深度学习的预处理模型将自然语言处理带入一个新时代。预训练模型的目标是如何使预训练好的模型处于良好的初始状态,在下游任务中达到更好的性能表现。对预训练技术及其发展历史进行介绍,并按照模型特点划分为基于概率统计的传统模型和基于深度学习的新式模型进行综述;简要分析传统预训练模型的特点及局限性,重点介绍基于深度学习的预训练模型,并针对它们在下游任务的表现进行对比评估;梳理出具有启发意义的新式预训练模型,简述这些模型的改进机制以及在下游任务中取得的性能提升;总结目前预训练的模型所面临的问题,并对后续发展趋势进行展望。