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仅添加函数:一种神经-符号语言模型

机器学习 2019-12-12 v1 机器学习

摘要

神经网络语言模型(NNLM)由于更精巧的架构和不断增加的训练数据量,取得了持续提升的准确率。然而,这些模型的归纳偏置(由语言的分布假说形成)虽然非常适合于对大多数连贯文本建模,却导致了当今模型的关键局限。特别是,这些模型往往难以学习某些空间、时间或数量关系,而这些关系在文本中十分常见,对人类读者而言也是本能般的容易。然而在许多情况下,这些关系可以用简单的数学或逻辑表达式来编码。我们如何以此类编码增强当今的神经模型?本文提出一种通用方法,通过将简单函数融入神经架构以形成分层神经-符号语言模型(NSLM),从而增强 NNLM 的归纳偏置。这些函数显式编码符号确定性关系,以形成词上的概率分布。我们在数字和地理位置上探究该方法的有效性,表明 NSLM 在小语料语言建模中显著降低了困惑度,并且即便在更大的语料上,对于罕见词元的性能提升依然持续。该方法简单且通用,我们讨论了如何将其应用于数字和地理之外的其他词类。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.05421,
  title  = {Just Add Functions: A Neural-Symbolic Language Model},
  author = {David Demeter and Doug Downey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.05421},
  year   = {2019}
}

备注

Preprint of paper accepted for AAAI-2020