Following the success of the transformer architecture in the natural language domain, transformer-like architectures have been widely applied to the domain of symbolic music recently. Symbolic music and text, however, are two different modalities. Symbolic music contains multiple attributes, both absolute attributes (e.g., pitch) and relative attributes (e.g., pitch interval). These relative attributes shape human perception of musical motifs. These important relative attributes, however, are mostly ignored in existing symbolic music modeling methods with the main reason being the lack of a musically-meaningful embedding space where both the absolute and relative embeddings of the symbolic music tokens can be efficiently represented. In this paper, we propose the Fundamental Music Embedding (FME) for symbolic music based on a bias-adjusted sinusoidal encoding within which both the absolute and the relative attributes can be embedded and the fundamental musical properties (e.g., translational invariance) are explicitly preserved. Taking advantage of the proposed FME, we further propose a novel attention mechanism based on the relative index, pitch and onset embeddings (RIPO attention) such that the musical domain knowledge can be fully utilized for symbolic music modeling. Experiment results show that our proposed model: RIPO transformer which utilizes FME and RIPO attention outperforms the state-of-the-art transformers (i.e., music transformer, linear transformer) in a melody completion task. Moreover, using the RIPO transformer in a downstream music generation task, we notice that the notorious degeneration phenomenon no longer exists and the music generated by the RIPO transformer outperforms the music generated by state-of-the-art transformer models in both subjective and objective evaluations.
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现有的使用变压器模型生成多功能音乐的方法仅限于一小部分乐器或简短的音乐片段。这部分是由于MultiTrack Music的现有表示形式所需的冗长输入序列的内存要求。在这项工作中,我们提出了一个紧凑的表示,该表示可以允许多种仪器,同时保持短序列长度。使用我们提出的表示形式,我们介绍了MultiTrack Music Transformer(MTMT),用于学习多领音乐中的长期依赖性。在主观的听力测试中,我们提出的模型针对两个基线模型实现了无条件生成的竞争质量。我们还表明,我们提出的模型可以生成样品,这些样品的长度是基线模型产生的样品,此外,可以在推理时间的一半中进行样本。此外,我们提出了一项新的措施,以分析音乐自我展示,并表明训练有素的模型学会更少注意与当前音符形成不和谐间隔的注释,但更多地却更多地掌握了与当前相距4N节奏的音符。最后,我们的发现为未来的工作提供了一个新颖的基础,探索了更长形式的多音阶音乐生成并改善音乐的自我吸引力。所有源代码和音频样本均可在https://salu133445.github.io/mtmt/上找到。
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在这项工作中,我们提出了一个置换不变的语言模型Symphonynet,作为象征性交响音乐生成的解决方案。我们建议使用基于变压器的自动回归语言模型具有特定的3-D位置嵌入的新型多通道可重复的多磁场(MMR)表示,并模拟音乐序列。为了克服长度溢出在建模超长的交响令牌时,我们还提出了一对经过修改的字节对编码算法(音乐bpe)用于音乐令牌,并引入了一种新颖的线性变压器解码器架构作为骨干。同时,我们通过从输入中掩盖仪器信息来训练解码器将自动编排作为联合任务学习。我们还引入了一个大规模的符号交响数据集,以进行交响曲生成研究的发展。经验结果表明,所提出的方法可以产生连贯,新颖,复杂和和谐的交响曲,作为多轨多训练符号音乐生成的先驱解决方案。
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Transformers and variational autoencoders (VAE) have been extensively employed for symbolic (e.g., MIDI) domain music generation. While the former boast an impressive capability in modeling long sequences, the latter allow users to willingly exert control over different parts (e.g., bars) of the music to be generated. In this paper, we are interested in bringing the two together to construct a single model that exhibits both strengths. The task is split into two steps. First, we equip Transformer decoders with the ability to accept segment-level, time-varying conditions during sequence generation. Subsequently, we combine the developed and tested in-attention decoder with a Transformer encoder, and train the resulting MuseMorphose model with the VAE objective to achieve style transfer of long pop piano pieces, in which users can specify musical attributes including rhythmic intensity and polyphony (i.e., harmonic fullness) they desire, down to the bar level. Experiments show that MuseMorphose outperforms recurrent neural network (RNN) based baselines on numerous widely-used metrics for style transfer tasks.
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最近编码的位置已显示在变压器体系结构中有效。它为序列不同位置的元素之间的依赖性建模提供了宝贵的监督。在本文中,我们首先研究了各种方法,以将位置信息整合到基于变压器的语言模型的学习过程中。然后,我们提出了一种名为旋转位置嵌入(绳索)的新颖方法,以有效利用位置信息。具体而言,提议的绳索用旋转矩阵编码绝对位置,同时将显式相对位置依赖性在自我发项公式中。值得注意的是,绳索具有宝贵的特性,包括序列长度的灵活性,衰减的相互依赖性随着相对距离的增加以及将线性自我注意力配备相对位置编码的能力。最后,我们在各种长文本分类基准数据集上使用旋转位置嵌入(也称为Roformer)评估增强的变压器。我们的实验表明,它始终如一地克服了其替代方案。此外,我们提供了理论分析来解释一些实验结果。 Roformer已经集成到HuggingFace:\ url {https://huggingface.co/docs/transformers/model_doc/roformer}。
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创造像音乐这样的复杂艺术作品需要深刻的创造力。随着深度学习和强大模型(例如变形金刚)的最新进展,自动音乐生成取得了巨大进展。在伴奏的生成环境中,在歌曲中的适当位置创建一个连贯的鼓模式,即使对于经验丰富的鼓手来说,在歌曲中的适当位置也是一项艰巨的任务。鼓节拍倾向于通过填充或即兴表演的节遵循重复的模式。在这项工作中,我们解决了鼓模式产生的任务,该任务是根据四种旋律乐器演奏的音乐来解决的:钢琴,吉他,贝斯和弦乐。我们将变压器序列用于序列模型来生成在旋律伴奏下进行的基本鼓模式,以发现即兴创作在很大程度上不存在,这可能归因于其在训练数据中的预期相对较低的表示。我们提出了一种新颖的功能,以捕获相对于其邻居的标准中即兴创作的程度。我们训练一个模型,以预测旋律伴奏曲目的即兴位置。最后,我们使用一种小说的伯特(Bert)启发的填充体系结构,以学习鼓和旋律的结构,以实现即兴音乐的填充元素。
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变压器模型是置换等分之一的。要提供输入令牌的顺序和类型信息,通常将位置和段嵌入式添加到输入中。最近的作品提出了具有相对位置编码的位置编码的变化,实现了更好的性能。我们的分析表明,增益实际上来自从输入中将位置信息移动到注意层。由此激励,我们介绍了变压器(饮食)的解耦的位置注意,一个简单但有效的机制,将位置和分段信息编码为变压器模型。该方法具有更快的培训和推理时间,同时在胶水,Xtreme和WMT基准上实现竞争性能。我们进一步概括了我们的方法到远程变压器并显示性能增益。
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在本文中,我们探讨了使用变压器模型自动生成音乐评分的音乐评分的令牌化表示。到目前为止,序列模型与音乐的音乐级(中等等效物)符号表示产生了富有成效的结果。尽管音符级别表示可以包括对验证的足够的信息来重现音乐,但是在符号方面,它们不能包含足够的信息来在视觉上用来代表音乐。音乐评分包含各种音乐符号(例如,谱号,关键签名和笔记),属性(例如,茎方向,光束和绑定),使我们能够视觉上识别音乐内容。但是,这些元素的自动估计尚未全面解决。在本文中,我们首先设计得分令牌表示对应于各种音乐元素。然后,我们训练变压器模型将Note-Level表示转换为适当的音乐表示法。流行钢琴评分的评估表明,该方法在调查的所有12个音乐问题上显着优于现有的方法。我们还探讨了有效的符号级标记表示,以便与模型一起使用,并确定我们所提出的代表产生最可证的结果。
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目前,用于训练语言模型的最广泛的神经网络架构是所谓的BERT,导致各种自然语言处理(NLP)任务的改进。通常,BERT模型中的参数的数量越大,这些NLP任务中获得的结果越好。不幸的是,内存消耗和训练持续时间随着这些模型的大小而大大增加。在本文中,我们调查了较小的BERT模型的各种训练技术:我们将不同的方法与Albert,Roberta和相对位置编码等其他BERT变体相结合。此外,我们提出了两个新的微调修改,导致更好的性能:类开始终端标记和修改形式的线性链条条件随机字段。此外,我们介绍了整个词的注意力,从而降低了伯特存储器的使用,并导致性能的小幅增加,与古典的多重关注相比。我们评估了这些技术的五个公共德国命名实体识别(NER)任务,其中两条由这篇文章引入了两项任务。
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符号音乐的生成依赖于生成模型的上下文表示功能,其中最普遍的方法是基于变压器的模型。音乐背景的学习也与音乐中的结构元素,即介绍,诗歌和合唱有关,这些元素目前被研究界忽略了。在本文中,我们提出了一个分层变压器模型,以学习音乐中的多尺度上下文。在编码阶段,我们首先设计了一个片段范围定位层,以将音乐结合到和弦和部分中。然后,我们使用多尺度的注意机制来学习笔记,和弦和部分级别的上下文。在解码阶段,我们提出了一个层次变压器模型,该模型使用精细编码器并行生成部分和粗编码器来解码组合音乐。我们还设计了音乐风格的标准化层,以在生成的部分之间实现一致的音乐风格。我们的模型在两个开放的MIDI数据集上进行了评估,实验表明我们的模型优于当代音乐生成模型。更令人兴奋的是,视觉评估表明,我们的模型在旋律重复使用方面表现出色,从而产生了更现实的音乐。
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长期以来,流行音乐的一代一直是音乐家和科学家的吸引力。但是,以令人满意的结构自动编写流行音乐仍然是一个具有挑战性的问题。在本文中,我们建议利用和谐学习的学习来获得结构增强的流行音乐。一方面,和谐,和弦的参与者之一代表了多个音符的谐波集,该音符与音乐的空间结构紧密整合在一起。另一方面,另一个和谐,和弦进步的参与者通常伴随音乐的发展,从而促进了音乐的时间结构。此外,当和弦演变成和弦发展时,质地和形式可以由和谐自然地桥接,这有助于两种结构的共同学习。此外,我们提出了和谐感知的等级音乐变压器(帽子),可以从音乐中适应结构,并使音乐令牌在层次上进行层次相互作用,以增强多层音乐元素的结构。实验结果表明,与现有方法相比,HAT对结构有更好的了解,并且还可以提高产生的音乐的质量,尤其是形式和质地。
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Recent progress in pre-trained neural language models has significantly improved the performance of many natural language processing (NLP) tasks. In this paper we propose a new model architecture DeBERTa (Decoding-enhanced BERT with disentangled attention) that improves the BERT and RoBERTa models using two novel techniques. The first is the disentangled attention mechanism, where each word is represented using two vectors that encode its content and position, respectively, and the attention weights among words are computed using disentangled matrices on their contents and relative positions, respectively. Second, an enhanced mask decoder is used to incorporate absolute positions in the decoding layer to predict the masked tokens in model pre-training. In addition, a new virtual adversarial training method is used for fine-tuning to improve models' generalization. We show that these techniques significantly improve the efficiency of model pre-training and the performance of both natural language understand (NLU) and natural langauge generation (NLG) downstream tasks. Compared to RoBERTa-Large, a DeBERTa model trained on half of the training data performs consistently better on a wide range of NLP tasks, achieving improvements on MNLI by +0.9% (90.2% vs. 91.1%), on SQuAD v2.0 by +2.3% (88.4% vs. 90.7%) and RACE by +3.6% (83.2% vs. 86.8%). Notably, we scale up DeBERTa by training a larger version that consists of 48 Transform layers with 1.5 billion parameters. The significant performance boost makes the single DeBERTa model surpass the human performance on the SuperGLUE benchmark (Wang et al., 2019a) for the first time in terms of macro-average score (89.9 versus 89.8), and the ensemble DeBERTa model sits atop the SuperGLUE leaderboard as of January 6, 2021, outperforming the human baseline by a decent margin (90.3 versus 89.8). The pre-trained DeBERTa models and the source code were released at: https://github.com/microsoft/DeBERTa 1 .
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实时音乐伴奏的生成在音乐行业(例如音乐教育和现场表演)中具有广泛的应用。但是,自动实时音乐伴奏的产生仍在研究中,并且经常在逻辑延迟和暴露偏见之间取决于权衡。在本文中,我们提出了Song Driver,这是一种无逻辑延迟或暴露偏见的实时音乐伴奏系统。具体而言,Songdriver将一个伴奏的生成任务分为两个阶段:1)安排阶段,其中变压器模型首先安排了和弦,以实时进行输入旋律,并在下一阶段加速了和弦,而不是播放它们。 2)预测阶段,其中CRF模型基于先前缓存的和弦生成了即将到来的旋律的可播放的多轨伴奏。通过这种两相策略,歌手直接生成即将到来的旋律的伴奏,从而达到了零逻辑延迟。此外,在预测时间步的和弦时,歌手是指第一阶段的缓存和弦,而不是其先前的预测,这避免了暴露偏见问题。由于输入长度通常在实时条件下受到限制,因此另一个潜在的问题是长期顺序信息的丢失。为了弥补这一缺点,我们在当前时间步骤作为全球信息之前从长期音乐作品中提取了四个音乐功能。在实验中,我们在一些开源数据集上训练歌手,以及由中国风格的现代流行音乐得分构建的原始\```````'''aisong数据集。结果表明,歌手在客观和主观指标上均优于现有的SOTA(最先进)模型,同时大大降低了物理潜伏期。
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多文件摘要中的一个关键挑战是捕获区分单个文档摘要(SDS)和多文件摘要(MDS)的输入文档之间的关系。现有的MDS工作很少解决此问题。一种有效的方法是编码文档位置信息,以帮助模型捕获跨文档关系。但是,现有的MDS模型(例如基于变压器的模型)仅考虑令牌级的位置信息。此外,这些模型无法捕获句子的语言结构,这不可避免地会引起生成的摘要中的混乱。因此,在本文中,我们提出了可以与MDS的变压器体系结构融合的文档意识到的位置编码和语言引导的编码。对于文档感知的位置编码,我们引入了一项通用协议,以指导文档编码功能的选择。对于语言引导的编码,我们建议使用简单但有效的非线性编码学习者进行特征学习,将句法依赖关系嵌入依赖关系掩码中。广泛的实验表明,所提出的模型可以生成高质量的摘要。
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基于分数的生成模型和扩散概率模型已经成功地在连续域中产生高质量样本,例如图像和音频。然而,由于他们的LangeVin启发了采样机制,它们对离散和顺序数据的应用受到限制。在这项工作中,我们通过参数化在预先训练的变化性AutiaceOder的连续潜空间中的离散域参数,介绍了一种用于训练延伸模型的技术。我们的方法是非自回归的,并学习通过反向过程生成潜在嵌入的序列,并通过恒定数量的迭代细化步骤提供并行生成。与在相同连续嵌入的自回归语言模型相比,我们将这种技术应用于建模符号音乐,并显示出强大的无条件生成和后HOC条件缺陷结果。
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The field of Automatic Music Generation has seen significant progress thanks to the advent of Deep Learning. However, most of these results have been produced by unconditional models, which lack the ability to interact with their users, not allowing them to guide the generative process in meaningful and practical ways. Moreover, synthesizing music that remains coherent across longer timescales while still capturing the local aspects that make it sound ``realistic'' or ``human-like'' is still challenging. This is due to the large computational requirements needed to work with long sequences of data, and also to limitations imposed by the training schemes that are often employed. In this paper, we propose a generative model of symbolic music conditioned by data retrieved from human sentiment. The model is a Transformer-GAN trained with labels that correspond to different configurations of the valence and arousal dimensions that quantitatively represent human affective states. We try to tackle both of the problems above by employing an efficient linear version of Attention and using a Discriminator both as a tool to improve the overall quality of the generated music and its ability to follow the conditioning signals.
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在本文中,我们试图通过引入深度学习模型的句法归纳偏见来建立两所学校之间的联系。我们提出了两个归纳偏见的家族,一个家庭用于选区结构,另一个用于依赖性结构。选区归纳偏见鼓励深度学习模型使用不同的单位(或神经元)分别处理长期和短期信息。这种分离为深度学习模型提供了一种方法,可以从顺序输入中构建潜在的层次表示形式,即更高级别的表示由高级表示形式组成,并且可以分解为一系列低级表示。例如,在不了解地面实际结构的情况下,我们提出的模型学会通过根据其句法结构组成变量和运算符的表示来处理逻辑表达。另一方面,依赖归纳偏置鼓励模型在输入序列中找到实体之间的潜在关系。对于自然语言,潜在关系通常被建模为一个定向依赖图,其中一个单词恰好具有一个父节点和零或几个孩子的节点。将此约束应用于类似变压器的模型之后,我们发现该模型能够诱导接近人类专家注释的有向图,并且在不同任务上也优于标准变压器模型。我们认为,这些实验结果为深度学习模型的未来发展展示了一个有趣的选择。
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Causal transformer language models (LMs), such as GPT-3, typically require some form of positional encoding, such as positional embeddings. However, we show that LMs without any explicit positional encoding are still competitive with standard models, and that this phenomenon is robust across different datasets, model sizes, and sequence lengths. Probing experiments reveal that such models acquire an implicit notion of absolute positions throughout the network, effectively compensating for the missing information. We conjecture that causal attention enables the model to infer the number of predecessors that each token can attend to, thereby approximating its absolute position. Our findings indicate that causal LMs might derive positional awareness not only from the explicit positioning mechanism, but also from the effects of the causal mask.
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现实世界中的数据是高维的:即使在压缩后,书籍,图像或音乐表演也很容易包含数十万个元素。但是,最常用的自回归模型,变压器非常昂贵,以缩放捕获这种远程结构所需的输入和层数。我们开发了感知者AR,这是一种自回归的模态 - 不合骨架构,它使用交叉注意力将远程输入映射到少数潜在的潜在,同时还可以维护端到端的因果关系掩盖。感知器AR可以直接进行十万个令牌,从而实现了实用的长篇小写密度估计,而无需手工制作的稀疏模式或记忆机制。当对图像或音乐进行培训时,感知器AR会生成具有清晰长期连贯性和结构的输出。我们的架构还获得了长期基准测试的最新可能性,包括64 x 64个Imagenet图像和PG-19书籍。
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变压器注意机制中的设计选择,包括弱电感偏置和二次计算复杂性,限制了其用于建模长序列的应用。在本文中,我们介绍了一个简单的,理论上的,单头的门控注意机制,配备了(指数)移动平均线,以将局部依赖性的电感偏置纳入位置 - 敏锐的注意机制中。我们进一步提出了一个具有线性时间和空间复杂性的大型变体,但通过将整个序列分为固定长度的多个块,仅产生最小的质量损失。对广泛的序列建模基准测试的广泛实验,包括远距离竞技场,神经机器翻译,自动回归语言建模以及图像和语音分类,表明,巨人比其他序列模型取得了重大改进,包括变种物的变体和最新的变体模型状态空间模型。
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