机器阅读(二)--模型(未完成)

主要包含：传统特征模型、Stanford Attentive Reader、实验结果等

传统特征模型

基本思路

文章p，问题q，答案a，候选答案集合E。包含两个步骤：

1）为每个候选答案a构建特征向量 \(f_{p,q}(a)\)

2）利用机器学习方法对答案的特征向量进行 排序 分类，正确答案要比其他候选答案排序要高 \[ W^Tf_{p,q}(a) > W^Tf_{p,q}(e), \forall e \in E-\{a\} \]

八种特征

特征向量对传统特征模型很重要，它需要有：

• 丰富的信息
• 能应对各种具体的任务
• 不太稀疏

特征向量包含数值特征和语言特征，其中语言特征需要利用已有的语言特征工具。语言特征使得模型有两个缺点:

• 让模型更加的笨重
• 模型依赖于已有 工具 的准确率

对于完型填空任务而言，有八种特征，如下：

现代NLP组件

词向量

传统one-hot编码没有词汇之间的语义相似度。

词向量的假设：相似上下文中的单词具有相似的语义。对语义相同的词汇，词向量的编码也会相同。 \[ \cos(\mathbf{v}_{\text{car}}, \mathbf{v}_{\text{vechicle}}) < \cos(\mathbf{v}_{\text{car}}, \mathbf{v}_{\text{man}}) \] 常见的词向量有Word2vec、 Glove 和 Fasttext 。

循环神经网络

RNN天生能有效处理时序信息、变长的时序信息。

LSTM解决了RNN的梯度消失问题，利于网络优化。

BiLSTM 从两个方向去编码时序信息， 把两个方向的特征拼接起来 ，能够充分编码，是NLP任务中一种通用的特征抽取器。

注意力机制

经过RNN编码后的序列得到 \(\mathbf{h}_1, \mathbf{h}_2, \cdots, \mathbf{h}_n\) 。一般使用 \(\mathbf{h}_n\) 去做下游任务，这就需要模型把所有信息压缩到一个向量中。这就造成了 信息瓶颈问题 。

这里使用注意力机制对这n个向量进行加权求和，得到序列的表达。权值决定了序列中哪些部分是最有用、最相关的。

注意力机制不一定只能和RNN使用，比如Transformer：词向量、注意力机制、FFN、位置信息。它的优点有：参数更少、并行性更好、上限更高。