当前位置:

首页 > 业界资讯 > 词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减

词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减

引言词嵌入表示作为机器翻译、问答、文本分类等各种自然语言处理任务的基础,它通常会占到模型参数总量的20%~90%。存储和访问这些嵌入需要大量的空间,这不利于模型在资源有限的设备上部署和应用。针对这一问题,本文提出了MorphTE词嵌入压缩方法。MorphTE结合了张量积操作强大的压缩能力以及语言形态学的先验知识,能够实现词嵌入参数的高倍压缩(超过20倍),同时保持模型的性能。论文链接:https://arxiv.org/abs/2210.15379开源代码:https://github.com

引言

词嵌入表示作为机器翻译、问答、文本分类等各种自然语言处理任务的基础,它通常会占到模型参数总量的 20%~90%。存储和访问这些嵌入需要大量的空间,这不利于模型在资源有限的设备上部署和应用。针对这一问题,本文提出了 MorphTE 词嵌入压缩方法。MorphTE 结合了张量积操作强大的压缩能力以及语言形态学的先验知识,能够实现词嵌入参数的高倍压缩(超过 20 倍),同时保持模型的性能。

词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减

  • 论文链接:https://arxiv.org/abs/2210.15379
  • 开源代码:https://github.com/bigganbing/Fairseq_MorphTE

模型

本文提出的 MorphTE 词嵌入压缩方法,首先将单词划分成具有语义含义的最小单位——语素,并为每个语素训练低维的向量表示,然后利用张量积实现低维语素向量的量子纠缠态数学表示,从而得到高维的单词表示。

01 单词的语素构成

语言学中,语素是具有特定语义或语法功能的最小单位。对于英语等语言来说,一个单词可以拆分成词根、词缀等更小单位的语素。例如,“unkindly”可以拆分成表示否定的 “un”、具有“友好的” 等含义的 “kind”,以及表示副词的“ly”。对于汉语来说,一个汉字同样可以拆分成偏旁部首等更小单位,如“沐” 可拆分成表示水的 “氵” 和“木”。


词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减


语素在蕴含语义的同时,也可以在词之间进行共享,从而联系不同的词。此外,有限数量的语素可以组合出更多的词。

02 纠缠张量形式的词嵌入压缩表示

词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减

相关工作 Word2ket 通过张量积,表示单个词嵌入为若干低维向量的纠缠张量形式,其公式如下:

词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减

其中、r 为秩、n 为阶,表示张量积。Word2ket 只需要存储和使用这些低维的向量来构建高维的词向量,从而实现参数有效降低。例如,r =2、n=3时,一个维度为 512 的词向量,可以通过两组,每组三个维度为 8 低维向量张量积得到,此时所需参数量从 512 降低至 48。

03 形态学增强的张量化词嵌入压缩表示

通过张量积,Word2ket 能够实现明显的参数压缩,然而其在高倍压缩以及机器翻译等较复杂任务上,通常难以达到压缩前的效果。既然低维向量是组成纠缠张量的基本单位,同时语素是构成单词的基本单位。该研究考虑引入语言学知识,提出了 MorphTE,其训练低维的语素向量,并利用单词所包含的语素向量的张量积来构建相应的词嵌入表示。

词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减

具体而言,先利用语素分割工具对词表 V 中的词进行语素分割,所有词的语素将构成一个语素表 M,语素的数量会明显低于词的数量()。

对于每个词,构建其语素索引向量,该向量指向每个词包含的语素在语素表中的位置。所有词的语素索引向量构成一个词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减的语素索引矩阵,其中 n 是 MorphTE 的阶数。

对于词表中的第 j 个词词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减,利用其语素索引向量词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减从 r 组参数化的语素嵌入矩阵中索引出相应的语素向量,并通过张量积进行纠缠张量表示得到相应的词嵌入,该过程形式化如下:

词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减

通过以上方式,MophTE 可以在词嵌入表示中注入以语素为基础的语言学先验知识,同时语素向量在不同词之间的共享可以显式地构建词间联系。此外,语素的数量和向量维度都远低于词表的大小和维度,MophTE 从这两个角度都实现了词嵌入参数的压缩。因此,MophTE 能够实现词嵌入表示的高质量压缩。

实验

本文主要在不同语言的翻译、问答等任务上进行了实验,并且和相关的基于分解的词嵌入压缩方法进行了比较。

词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减

从表格中可以看到,MorphTE 可以适应英语、德语、意大利语等不同语言。在超过 20 倍压缩比的条件下,MorphTE 能够保持原始模型的效果,而其他压缩方法几乎都出现了效果的下降。此外,在超过 40 倍压缩比的条件下,MorphTE 在不同数据集上的效果都要好于其他压缩方法。

词嵌入表示参数占比太大?MorphTE方法20倍压缩效果不减

同样地,在 WikiQA 的问答任务、SNLI 的自然语言推理任务上,MorphTE 分别实现了 81 倍和 38 倍的压缩比,同时保持了模型的效果。

结论

MorphTE 结合了先验的形态学语言知识以及张量积强大的压缩能力实现了词嵌入的高质量压缩。在不同语言和任务上的实验表明,MorphTE 能够实现词嵌入参数 20~80 倍的压缩,且不会损害模型的效果。这验证了引入基于语素的语言学知识能够提升词嵌入压缩表示的学习。尽管 MorphTE 当前只建模了语素,它实际上可以被扩展为一个通用的词嵌入压缩增强框架,显式建模原形、词性、大小写等更多先验的语言学知识,进一步提升词嵌入压缩表示。

本文内容来源于互联网,如有侵权请联系删除。
作者最新文章
业界资讯
相关文章 更多
华为盘古 Ultra MoE 模型发布
华为盘古 Ultra MoE 模型发布

5月30日,华为推出了全新的AI模型——盘古UltraMoE,该模型的参数量达到了7180亿。作为一款接近万亿参数的MoE(MixtureofExperts)模型,它在整个训练过程中完全基于华为的昇腾AI平台完成,标志着华为在超大规模模型训练方面取得了重要进展。盘古UltraMoE的成功训练离不开盘古团队研发的一系列创新技术。例如,Depth-ScaledSandwich-Norm(DSSN)稳定架构的引入,显著改善了超大规模模型训练期间出现的梯度异常及

小米运动健康同步微信步数方法
小米运动健康同步微信步数方法

如今,电子手表越来越受到人们的青睐,因为它不仅外观时尚,功能也非常强大,尤其在健康监测方面表现出色。小米手环凭借出色的性价比和实用的功能,成为众多用户的首选。而想要更好地使用小米手环,搭配“小米运动健康”这款APP是必不可少的,建议大家尽快下载使用。如何通过小米运动健康同步微信步数:进入微信-“我”-“设置”-“设备”-选择“手环”,点击右上角“…”开启“同步运动数据至微信运动”若在设置中没有看到“设备”选项,请按以下步骤操作:打开小米运动健康APP-“我的”-“三方数据管理”-“微信运动”设置如果发现微

麦芒40参数曝光:双AI加持卫星通信功能
麦芒40参数曝光:双AI加持卫星通信功能

中国电信此前宣布将推出全新一代麦芒AI手机。根据最新消息,中国电信麦芒40手机的发布会——“麦芒40上市暨星小辰终端智能体发布会”将于6月25日下午14:30正式举行。CNMO得知,已有数码博主提前曝光了麦芒40的详细配置信息。麦芒40消息称,麦芒40将内置小艺与电信星小辰双AI系统,能够实时识别通话内容,有效防范电信诈骗。该机配备X键,支持一键拨打天通卫星电话。由于是电信自有品牌产品,麦芒40还将赠送一年期的天通卫星通信权益,包含50分钟卫星通话时长和

Siri等明年!苹果WWDC25给AI交底:画小饼,继续熬
Siri等明年!苹果WWDC25给AI交底:画小饼,继续熬

不求速胜,熬吧。

比特现金未来:可扩展性与支付潜力
比特现金未来:可扩展性与支付潜力

比特现金(BCH)的未来发展前景看好。凭借其可扩展性、支付采用、价值存储、智能合约和坚实的社区支持,比特现金有望在多个领域取得显著发展,成为一种多功能且广泛使用的加密货币。

ACH总量10亿,价值与用途详解
ACH总量10亿,价值与用途详解

ACH 总共发行了 10 亿枚,用于支付网关费用、治理投票和质押奖励。ACH 基于 BEP-20 标准,采用 PoS 机制,可通过私募、公募和生态系统分配获取,其价值受服务需求、实用性和市场趋势影响,可在币安、火币等交易所购买。

Coinbase Pro设置指南:下载、登录与自定义
Coinbase Pro设置指南:下载、登录与自定义

Coinbase Pro 设置步骤:下载并安装软件后,打开并登录,点击右上角齿轮图标进入“首选项”。在首选项中,你可以调整界面、安全、通知、交易和API设置,完成后点击“保存”按钮确认更改。

IoTeX等基础设施如何赋能IoT生态
IoTeX等基础设施如何赋能IoT生态

IoTeX、DePHY和peaq是构建物联网生态系统的关键基础设施。IoTeX提供去中心化网络,确保物联网交易和数据的安全性。DePHY利用区块链技术实现频谱共享和自治管理。peaq促进设备间的数据标准化和共享。通过这些基础设施的协同作用,物联网生态系统实现了去中心化、安全、互操作性和自治,充分释放了物联网的潜力。

DOGE发行价多少
DOGE发行价多少

波场etf代码
波场etf代码

查看更多
精品专题 更多
装机必备
装机必备

正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

Windows
Windows

正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

macOS软件
macOS软件

正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

Mac软件 更多
灵活计算器
灵活计算器
macOS/iOS/Android

灵活计算器是一款笔记式算数应用,支持实时计算、动态关联和云端同步功能。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

赤友清理大师
赤友清理大师
macOS

赤友清理大师是一款为 Mac 设计的智能清理优化工具,可精准扫描垃圾、大文件、重复文件等,释放磁盘空间。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

极度公式
极度公式
Windows/macOS/Linux

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

WINDOWS 更多
Windows 10
Windows 10
Windows

Windows 10 是一款微软推出的经典操作系统,拥有硬件兼容性与多任务处理能力。它更偏向把系统状态查看和常用调节动作放在一起,适合需要持续观察和微调设备状态的场景。

极度公式
极度公式
Windows/macOS/Linux

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

密码键盘
密码键盘
Windows/macOS/iOS/Android

密码键盘是一款兼具安全性与便捷性的高效密码管理器。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。