论文研读：基于统计重加权的方法减少通用回复

显示全部楼层 · 2019-10-24 09:48:09

论文研读：基于统计重加权的方法镌汰通用回复

聚会会议名称：EMNLP2018

文章题目：Towards Less Generic Responses in Neural Conversation Models: A Statistical Re-weighting Method

原文链接：https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.paperweekly.site/papers/2440

一句话概括：针对开放对话范畴的对话多对多关系而且产生通用回复的题目，文章在损失项中引入权重的概念，低沉通用回复权重，低沉过短大概过长语句的权重。

论文配景

神经生成模型在呆板翻译中的成功应用，即神经呆板翻译（Neural Machine Translation, NMT），引发了研究职员对于神经对话模型的热情。现在最常用的框架为Seq2Seq模型，其通常通过极大似然法，最大化回复的概率得到输出效果。但在上述任务中会存在一些题目，此中最严峻的的一个是模型常常会产生一个通用的回复（例如，我不知道），而不是一个故意义的特定回答。

在开放范畴的对话中，我们常常发现对于一个输入\(x\)，会得到多少意思不划一，但是同样可以接受的回答。如问“你用饭了吗”，回复“还没”，“不饿”，“刚吃完”，“不急”等等都可以被接受，因此对于\(x\)到\(y\)通常是一个一对多乃至多对多的关系，如下图所示：

作者通过这些观察，提出了一种统计重加权的损失函数，镌汰通用回复。

论文方法

考虑对于语料库\(C\)，其对于样本\((\mathbf{x,y})\)，损失函数为：
\[ l(\mathbf{x,y},\theta)=-\sum_{t=1}^{T'}logp(y_t|\mathbf{x,y}_{[t-1];}\theta) \]
全样本集的损失函数为：
\[ L(C，\theta)=\sum_{(\mathbf{x,y})\in C}l(\mathbf{x,y},\theta) \]
考虑通用回复出现在很多\(\mathbf{x}\)对应的回复中，因此，假如我们对于\(\mathbf{x}\)的两个回复中，假如某个回复比另一个更加通用，他们会具有类似的损失项(根据公式1)，公式2中会包罗大量通用回复，导致模型陷入局部最优，即模型更加倾向于产生通用回复。

基于上述观察，但是我们应该进步通用回复的损失，低沉不通用回复的损失。于是提出下面的损失函数：
\[ l_w(\mathbf{x,y},\theta)=w(\mathbf{y|x},\theta)l(\mathbf{x,y},\theta) \]

在这里，\(w(\mathbf{y|x},\theta)\)作为一个权重，取值范围为\((0,1]\)，对于样本集\(C\)上的Batch，将其损失函数归一化为：
\[ L(\mathbb{B},\theta)=\frac{\sum_{\mathbf{x,y\in{\mathbb{B}}}}l_w(\mathbf{x,y},\theta)}{\sum_{\mathbf{x,y\in{\mathbb{B}}}}w(\mathbf{y|x})} \]
对于回复，作者总结了两个公共的属性：

1. 常常出现在练习语料库中的回复模式每每是通用的。在这里，模式指的是整个句子或n-gram，可以通过回复之间的相似性来形貌。

2. 特殊长大概特殊短的回复都应该制止，太长包罗太多特定信息，太短通用回复

因此作者计划了权重：
\[ w(\mathbf{y|x},R,C)= \frac{\Phi(\mathbf{y}) }{max_{r\in R}\{\Phi(r)\}} \]
此中\(\Phi(\mathbf{y})\)指：
\[ \Phi(\mathbf{y})=\alpha\varepsilon(\mathbf{y})+\beta\mathfrak{F}(\mathbf{y}) \]

\(\varepsilon(\mathbf{y})\)为：
\[ \varepsilon(\mathbf{y})=e^{-af\mathbf{(y)}} \]

\(\mathfrak{F}(\mathbf{y})\)为：
\[ \mathfrak{F}(\mathbf{y})=e^{-c||\mathbf{y}|-|\mathbf{\hat{y}}||} \]
这里\(f(\mathbf{y})\)是回复\(\mathbf{y}\)在全部回复中的出现频次，\(\hat y\)为全部回复的匀称长度，\(\{\alpha,\beta,a,c\}\)均为超参数。

实行效果

作者从外交网站爬取了700万对话作为实行，用500作为测试，对句子通顺度，句子相干性，可接受度等方面进行评测，同时对权重的多重计划的有用性进行了评测（只利用频次RWE，长度RWF，都是用RWEF等）效果如下：

别的作者利用10万测试集统计了常用通用回复的频次，显着看到通用回复变少。

个人总结

个人以为方法还是很有启发性的，通过改变权重，样本原本的分布，以此来达到镌汰通用回复的目标。

但是模型需要顾虑：权重改变改变了样本的分布，这种改变是否公道？噪声点是否因此被放大？在\(i.i.d\)条件下，人们通用回复说得多是否代表通用回复占比原来就高，这样改变的对话体系是否不符合对话方式？（如在原文中，举例“孟记普洱茶专营店一贴”，通用回复为“我也想喝”，而文章中的模型为“我喜欢品茗”，是否前者更符合，后者更突兀？）

但是这篇文章仍旧非常具有启发性，感谢腾讯AILAB，武汉大学，苏州大学的大牛们。