百面Bert

百面Bert

Q1. Bert与Transformer有什么关系

Bert是基于Transformer架构中的Encoder进行搭建的。
具体来说，Bert的核心组件是几个Encoder layer的堆叠。Encoder layer中，也是两个子层，分别是注意力层和intermediate层（Bert中的叫法，实际就是前馈层）。

注意力层中，有一点不同的是，当Q和K计算了相似度之后，要和一个可训练的position embedding相加。Transformer中的Position embedding是不可训练的。这也导致Bert处理的序列长度是有限的，不能超过训练时的最大长度。
在intermediate层中，是一个线性层+激活函数+输出层。这里的激活函数是GELU激活函数，⾼斯误差线性单元激活函数。

Q2. Bert采用了什么预训练+微调的范式

从2018年的ELMo开始，预训练+微调的范式开始走入NLP领域。ELMo是基于双向的LSTM，在训练数据进行预训练，在下游任务进行微调。
Bert也采用了该范式，一是将模型结构换为了Transformer，二是采用了新的预训练任务。 因为传统的LM预训练，是在无监督数据上进行，即对一段无标注的文本，采用上文预测下文的方式，这是单向建模。虽然有Position embedding，但是模型仍然不能拟合双向的语义关系。

1. MLM（Masked Language Modeling）： 随机对句子中15%的token进行遮蔽，在训练时预测这些被遮蔽的token，即“完形填空”，这样模型就可以学习到双向的语义。
   但是这里有一个问题，Bert在微调时，并没有Mask过程，因此预训练和微调的不一致会影响模型的表现。因此15%的token中，每个token有80%进行遮蔽，10%被随机替换为其他token，10%保持不变。这里保持不变就意味和下游微调任务对齐，随机替换则是希望模型不只关注被预测的token，也要关注其他token，进而对整个句子进行建模。
2. NSP（Next Sentence Prediction）：下一个句子预测，希望模型在句子级别进行建模，完成问答匹配、自然语言推理等任务。核心任务是判断一个句子对是否是连续的上下文。这样的训练语料可以从文本中摘取，并通过随机替换的方式获取负样本。

Input: “I love you”
“Because you are beauty”
Output:“1”

Q3. 下游任务微调

所谓微调，其实和训练时更新模型参数的策略⼀致，只不过在特定的任务、更少的训练数据、更⼩。
的 batch_size 上进⾏训练，更新参数的幅度更⼩。

BERT 设计了更通⽤的输⼊和输出层来适配多任务下的迁移学习。对每⼀个输⼊的⽂本序列，BERT 会
在其⾸部加⼊⼀个特殊 token 。在后续编码中，该 token 代表的即是整句的状态，也就是句级的语义表
征。在进⾏ NSP 预训练时，就使⽤了该 token 对应的特征向量来作为最后分类器的输⼊。

Q4. 预训练任务都有效吗

Bert的变体， 由Facebook开发的RoBERTa，对此进行实验，发现NSP任务并不一定有效，因为其太简单。甚至会影响模型的性能。因此后续去掉了该任务。
Bert的变体，ALBERT，也认为NSP过于简单，不过并没有直接去掉该任务，而是对其进行优化。正样本为连续的两个句子，组成一个句子对。负样本是将正样本中的两个句子先后顺序颠倒。

输⼊：
Sentence A：I love you.
Sentence B: Because you are wonderful.
输出：
1（正样本）
输⼊：
Sentence A：Because you are wonderful.
Sentence B: I love you.
输出：
0（负样本）

Q5. Mask具体是怎么做的

Bert中，是在数据预处理阶段进行Mask，也就是在训练时，Masked的位置已经确定，因为Bert训练了40epoch，其每10个epoch使用一组masked的结果，这样可以使训练数据更丰富。
在后续的变体中，广泛采用了训练时Mask的做法，实验表明，这样做会带来微弱的提升，但是因为这样的工程实验更简洁。

Q6. Tokenizer编码策略

RoBERTa、BERT 和 Transformer ⼀样，都使⽤了 BPE 作为 Tokenizer 的编码策略。BPE，即 Byte Pair
Encoding，字节对编码，是指以⼦词对作为分词的单位。例如，对“Hello World”这句话，可能会切分为“Hel，lo，
Wor，ld”四个⼦词对。⽽对于以字为基本单位的中⽂，⼀般会按照 字节编码进⾏切分。例如，在 UTF-8 编码中，
“我”会被编码为“E68891”，那么在 BPE 中可能就会切分成“E68”，“891”两个字词对。

一般来说，词表越大，性能越好，但是这也会带来embedding参数的增加，因为embedding表的shape为（vocab_size，hidden_size）