PERT-不再使用MLM任务的语言模型

论文标题：PERT PRE-TRAINING BERT WITH PERMUTED LANGUAGE MODEL
论文链接：https://arxiv.org/abs/2203.06906

模型链接：https://github.com/ymcui/PERT

Abstract

本文提出了PERT，它主要用于NLU任务，且是一个基于全排列的自编码语言模型。主要思路是对输入文本的一部分进行全排列，训练目标是预测出原始字符的位置，同时也使用了WWM(全词掩码)与N-gram掩码去提升PERT的性能。在中英文数据集上进行了实验，发现部分任务有明显的提升。

1.Introduction

预训练模型通常有两种训练模式：以BERT为代表的自编码方式和以GPT为代表的自回归方式。基于MLM任务，有不少的改进方式，比如WWM，N-gram等，因此也诞生了ERNIE、RoBERTa、ALBERT、ELECTRA、MacBERT等模型。

本文探索了非MLM相关的预训练任务，动机很有趣，很多谚语篡改几个汉字不会影响你的阅读。如图1所示，打乱几个字的顺序，并不会改变人们对句子的理解。基于此想法，本文提出了一个新的预训练任务，permuted language model (PerLM)，PerLM试图从无序的句子中恢复字符的顺序，其目的是预测原始字符的位置。

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2.Related Work

相关工作直接贴个原文表格吧，各种预训练模型的特点表格已基本说明。

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3.PERT

3.1 Overview

PERT的输入为乱序的句子，训练目标是预测原始字符的位置。

• PERT采用了和BERT一样的切词WordPiece、词表等。
• PERT没有[MASK]字符。
• 预测的空间是基于输入的句子的，而不是整个词表空间。
• 由于PERT的主体与BERT相同，通过适当的微调，BERT可以直接被PERT取代。

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3.2 PERMUTED LANGUAGE MODEL

本文没有使用NSP任务，仅用了PerLM任务。

• 本文使用了WWM与N-gram Mask进行候选词Mask的选择，分别有40%、30%、20%、10%的概率完成单字Mask到4-gram的Mask
• 在前面的工作之后，本文使用了15%的输入词来进行Mask。
  其中，
  • 本文随机选择90%的字符并打乱它们的顺序。
  • 对于其余10%的字符，保持不变，将其视为负样本。

PerLM与MLM相比的特性如下：

• PerLM没有使用[MASK]字符，缓解了预训练-微调之间的偏差问题。
• 相比MLM任务，PerLM预测空间是句子，而不是整个词表，比MLM任务效率更高。

3.3 PRE-TRAINING STAGE

给定句子A和句子B，完成随机字符打乱之后，拼接在一起输入到PERT中。

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经过Embedding层与L层的Transformer结构

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PERT只需要去预测所选定的位置，最后经过一个FFN与LayerNorm,使用softmax输出标准化之后的概率分布，损失函数为交叉熵。

3.4 FINE-TUNING STAGE

微调阶段PERT与BERT相似，可以进行直接替换，当然，微调阶段是不需要打乱句子的顺序的，直接输入原始句子就可以。

4 EXPERIMENTS ON CHINESE TASKS

具体训练参数，可以参考原论文。

本文PERT在阅读理解MRC，文本分类TC，命名实体识别NER等任务中进行了实验。

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在MRC与NER任务上，PERT表现还是不错的，即使在英文数据集上也是如此。

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7.Conclusion

与MLM训练任务不同，本文提出的PERT训练目标是预测被打乱字符的原始位置。该模型在MRC于NER相关任务上有了不错的提升，但是文本分类没有明显提升。

最后值得一提的是，PERT在文本纠错与乱序任务上表现不错，当然这也和它预训练-微调任务一致性有很大的关系。前段时间科大讯飞比赛的一个题目，仅用PERT就比BERT、RoBERTa等模型性能要高不少。

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