自然语言nlp学习五

6-10 文本生成--介绍_哔哩哔哩_bilibili

在自然语言处理（NLP, Natural Language Processing）领域，“sequence”通常是指一个有序的数据集合，它由一系列元素按照特定顺序排列而成。这些元素可以是单词、字符、句子或其他文本单位。

• 词序列（Word Sequence）：这是最常见的形式，指的是文本中按顺序排列的单词列表，例如一个句子就是一个词序列。

• 字符序列（Character Sequence）：在深度学习和自然语言处理中的某些任务中，文本可以被视为一个字符序列，每个元素代表文本中的一个字符，这对于处理拼写纠错、生成式模型或基于字符级别的机器翻译等问题非常有用。

• 标记序列（Token Sequence）：经过分词或词干提取等预处理步骤后得到的词汇单元序列。

• 语义序列（Semantic Sequence）：在更抽象层面，序列也可以指代具有某种语义关系的事件或实体的序列。

• 上下文相关的序列建模：在NLP中，序列经常用于上下文相关的任务，如情感分析、命名实体识别（NER）、句法分析、机器翻译和对话系统等，其中模型需要理解并利用前文信息来预测或生成后续内容。

例如，在序列标注任务中，模型会根据输入序列中的上下文信息为每个元素分配一个标签，如词性标注或实体识别；而在序列到序列（Sequence-to-Sequence, Seq2Seq）模型中，模型会将一个输入序列转换成另一个输出序列，这种技术广泛应用于翻译、摘要生成等任务中。

在自然语言处理（NLP）领域，Encoder-Decoder架构是一种深度学习模型结构，它主要用于序列到序列（Sequence-to-Sequence, Seq2Seq）的转换任务，其中输入和输出是两个不同长度的序列。这种架构最初由Sutskever等人在2014年的论文《Sequence to Sequence Learning with Neural Networks》中提出，并在机器翻译等任务上取得了显著成功。

Encoder部分： Encoder负责将输入序列编码为一个固定维度的向量或上下文向量（Context Vector）。这个过程通常涉及对输入序列进行嵌入（embedding），即将每个单词映射到高维空间的一个点，然后通过递归神经网络（RNN）、长短时记忆网络（LSTM）、门控循环单元（GRU）或Transformer等序列模型捕获输入序列中的长期依赖关系和语义信息。

Decoder部分： Decoder则从Encoder生成的上下文向量开始，逐步解码出目标序列。在解码过程中，Decoder不仅会考虑当前时刻的信息，还会利用encoder提供的全局上下文信息以及前一时刻的解码状态来生成下一个时间步的输出。Decoder的输出通常是经过softmax函数处理后得到的概率分布，表示在给定上下文下预测下一个词的概率。

整体来说，Encoder-Decoder架构能够处理任意长度的输入和输出序列，非常适合应用于如机器翻译、文本摘要、对话系统、文档生成等各种需要进行序列转换的任务。在Transformer模型出现之后，基于自注意力机制的Encoder-Decoder结构更是极大地提升了序列建模的效果和效率，在现今的NLP领域被广泛应用。

Softmax函数是一种在多类别分类问题中广泛应用的激活函数，它将一个线性层（通常是神经网络的最后一层）的输出映射到概率分布空间。softmax函数的主要作用是确保输出的各个元素和为1，并且能够表示每个类别的相对概率。

数学表达上，给定一个向量 zzz，其包含 KKK 个分量 z1,z2,...,zKz_1, z_2, ..., z_Kz1​,z2​,...,zK​，对应的softmax函数定义为：

在深度学习模型中，尤其是多分类任务（如图像分类、文本分类等），softmax层通常被用作最后一层，用于从模型的 logits（未归一化的预测得分）中生成类别的后验概率分布。在训练过程中，模型会通过最小化交叉熵损失函数来优化这些概率与真实标签之间的差异。