注:cs224n
语言模型:一个用来预测下一个单词的系统模型 用公式可以表示为: $P(x^{(t+1)}=w_j |x^{(t)},…,x^{(1)})$ 这里$w_j$是一个位于词汇表V={$w_1,…,w_{|V|}$}中的词。
一、最初用的语言模型被称为
n-gram Langurage Models
![这里写图片描述](https://img-blog.csdn.net/20180818110441514?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3VrYWl5aW5faHphdQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70)
n-gram model 引入HMM假设:
x
(
t
+
1
)
x^{(t+1)}
x
(
t
+
1
)
只依赖于前面的n-1个词
即:
P
(
x
(
t
+
1
)
=
w
j
∣
x
(
t
)
,
.
.
.
,
x
(
1
)
)
=
P
(
x
(
t
+
1
)
=
w
j
∣
x
(
t
)
,
.
.
.
,
x
(
t
−
n
−
2
)
)
=
P
(
x
(
t
+
1
)
,
x
(
t
)
,
.
.
.
,
x
(
t
−
n
+
2
)
)
P
(
x
(
t
)
,
.
.
.
,
x
(
t
−
n
+
2
)
)
P(x^{(t+1)}=w_j |x^{(t)},…,x^{(1)})=P(x^{(t+1)}=w_j |x^{(t)},…,x^{(t-n-2)}) =\frac{P(x^{(t+1)},x^{(t)},…,x^{(t-n+2)})}{P(x^{(t)},…,x^{(t-n+2)})}
P
(
x
(
t
+
1
)
=
w
j
∣
x
(
t
)
,
.
.
.
,
x
(
1
)
)
=
P
(
x
(
t
+
1
)
=
w
j
∣
x
(
t
)
,
.
.
.
,
x
(
t
−
n
−
2
)
)
=
P
(
x
(
t
)
,
.
.
.
,
x
(
t
−
n
+
2
)
)
P
(
x
(
t
+
1
)
,
x
(
t
)
,
.
.
.
,
x
(
t
−
n
+
2
)
)
用频率逼近概率得:
$=\frac{count(x
{(t+1)},x
{(t)},…,x
{(t-n+2)})}{count(x
{(t)},…,x^{(t-n+2) } ) } $
例:
n-gram langurage model 存在的问题 ![这里写图片描述](https://img-blog.csdn.net/20180818111727732?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3VrYWl5aW5faHphdQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70) ![这里写图片描述](https://img-blog.csdn.net/20180818111817499?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3VrYWl5aW5faHphdQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70)
二、那么如何建立一个神经网络语言模型呢? 首先想到的当然是与n-gram langurage model类似的窗口模型。 ![这里写图片描述](https://img-blog.csdn.net/20180818112246521?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3VrYWl5aW5faHphdQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70)
该模型是一个限定窗口长度的语言模型。相比于传统的n-gram langurage model 他的优势是:
一、不存在向量稀疏问题
二、模型复杂度为O(n)
而该模型得缺点在于
一、固定窗口往往太小
二、若增加窗口 W得维度将增加(w维度与窗口大小成正比)
三、引入循环神经网络 ![这里写图片描述](https://img-blog.csdn.net/20180818112823505?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3VrYWl5aW5faHphdQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70)
RNN的优缺点:
Training RNN langurage Model
1、将预料库中的序列输入RNN-LM计算每一个时刻输出结果的分布情况。
2、通常选用交叉熵来计算损失
对总的交叉熵去均值作为最终损失函数:
其模型表示为:
注:在整个corpus上计算交叉熵的复杂度太高,通常采用随机梯度下降来计算。即在一个batch上计算交叉熵。
Question:
J
(
t
)
(
θ
)
J^{(t)}(\theta)
J
(
t
)
(
θ
)
对
W
h
W_h
W
h
的导数?
由链式法则:
因此:
这里原本是对
W
h
W_h
W
h
求导,但在求和的时候是对每一个时刻的w求导原因是:
六、评价语言模型
用perplexity评价语言模型
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