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预训练语言模型亦是符号数学求解器!

机器学习 2023-03-15 v3 计算与语言 机器学习

摘要

求解符号数学一直属于需要组合推理和递归的人类智慧领域。然而,近期研究表明,诸如 transformer 的大规模语言模型是通用的,并且令人惊讶地可以作为序列到序列任务训练以求解复杂数学方程。这些大型 transformer 模型需要海量训练数据才能泛化到未见过的符号数学问题。在本文中,我们提出了一种样本高效的符号任务求解方法:先用语言翻译预训练 transformer 模型,然后微调该预训练模型以求解符号数学的下游任务。我们在积分任务上以比最先进深度学习符号数学少约 1.51.5 个数量级训练样本的情况下,用预训练模型取得了可比的精度。微分方程任务的测试精度相较积分明显更低,因为它们需要语言翻译中不存在的高阶递归。我们从安娜·卡列尼娜原则(AKP)提出预训练语言模型的泛化性。我们用不同的语言翻译对预训练模型。我们的结果显示了在求解符号数学任务中的语言偏置。最后,我们研究了微调模型在符号数学任务上针对分布偏移的鲁棒性,并且我们的方法在函数积分的分布偏移场景中泛化更好。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.03501,
  title  = {Pretrained Language Models are Symbolic Mathematics Solvers too!},
  author = {Kimia Noorbakhsh and Modar Sulaiman and Mahdi Sharifi and Kallol Roy and Pooyan Jamshidi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03501},
  year   = {2023}
}