Transformer-based language models have been shown to be highly effective for several NLP tasks. In this paper, we consider three transformer models, BERT, RoBERTa, and XLNet, in both small and large version, and investigate how faithful their representations are with respect to the semantic content of texts. We formalize a notion of semantic faithfulness, in which the semantic content of a text should causally figure in a model's inferences in question answering. We then test this notion by observing a model's behavior on answering questions about a story after performing two novel semantic interventions -- deletion intervention and negation intervention. While transformer models achieve high performance on standard question answering tasks, we show that they fail to be semantically faithful once we perform these interventions for a significant number of cases (~50% for deletion intervention, and ~20% drop in accuracy for negation intervention). We then propose an intervention-based training regime that can mitigate the undesirable effects for deletion intervention by a significant margin (from ~50% to ~6%). We analyze the inner-workings of the models to better understand the effectiveness of intervention-based training for deletion intervention. But we show that this training does not attenuate other aspects of semantic unfaithfulness such as the models' inability to deal with negation intervention or to capture the predicate-argument structure of texts. We also test InstructGPT, via prompting, for its ability to handle the two interventions and to capture predicate-argument structure. While InstructGPT models do achieve very high performance on predicate-argument structure task, they fail to respond adequately to our deletion and negation interventions.

基于变压器的语言模型最近在许多自然语言任务中取得了显着的结果。但是，通常通过利用大量培训数据来实现排行榜的性能，并且很少通过将明确的语言知识编码为神经模型。这使许多人质疑语言学对现代自然语言处理的相关性。在本文中，我介绍了几个案例研究，以说明理论语言学和神经语言模型仍然相互关联。首先，语言模型通过提供一个客观的工具来测量语义距离，这对语言学家很有用，语义距离很难使用传统方法。另一方面，语言理论通过提供框架和数据源来探究我们的语言模型，以了解语言理解的特定方面，从而有助于语言建模研究。本论文贡献了三项研究，探讨了语言模型中语法 - 听觉界面的不同方面。在论文的第一部分中，我将语言模型应用于单词类灵活性的问题。我将Mbert作为语义距离测量的来源，我提供了有利于将单词类灵活性分析为方向过程的证据。在论文的第二部分中，我提出了一种方法来测量语言模型中间层的惊奇方法。我的实验表明，包含形态句法异常的句子触发了语言模型早期的惊喜，而不是语义和常识异常。最后，在论文的第三部分中，我适应了一些心理语言学研究，以表明语言模型包含了论证结构结构的知识。总而言之，我的论文在自然语言处理，语言理论和心理语言学之间建立了新的联系，以为语言模型的解释提供新的观点。

目前，自然语言理解（NLU）中最根本的两个挑战是：（a）如何以“正确”的原因确定基于深度学习的模型是否在NLU基准上得分很高；（b）了解这些原因甚至是什么。我们研究了关于两个语言“技能”的阅读理解模型的行为：核心分辨率和比较。我们为从系统中预期的推理步骤提出了一个定义，该系统将“缓慢阅读”，并将其与各种大小的贝特家族的五个模型的行为进行比较，这是通过显着分数和反事实解释观察到的。我们发现，对于比较（而不是核心），基于较大编码器的系统更有可能依靠“正确”的信息，但即使他们在概括方面也很难，表明他们仍然学习特定的词汇模式，而不是比较的一般原则。

众所周知，端到端的神经NLP体系结构很难理解，这引起了近年来为解释性建模的许多努力。模型解释的基本原则是忠诚，即，解释应准确地代表模型预测背后的推理过程。这项调查首先讨论了忠诚的定义和评估及其对解释性的意义。然后，我们通过将方法分为五类来介绍忠实解释的最新进展：相似性方法，模型内部结构的分析，基于反向传播的方法，反事实干预和自我解释模型。每个类别将通过其代表性研究，优势和缺点来说明。最后，我们从它们的共同美德和局限性方面讨论了上述所有方法，并反思未来的工作方向忠实的解释性。对于有兴趣研究可解释性的研究人员，这项调查将为该领域提供可访问且全面的概述，为进一步探索提供基础。对于希望更好地了解自己的模型的用户，该调查将是一项介绍性手册，帮助选择最合适的解释方法。

借助情境化语言模型的成功，许多研究探讨了这些模型真正学到的知识，并且在哪些情况下仍然失败。这项工作的大部分都集中在特定的NLP任务和学习成果上。很少的研究试图使模型的弱点与特定任务的弱点相结合，并专注于嵌入本身及其学习方式。在本文中，我们抓住了这一研究机会：基于理论语言见解，我们探讨了功能词的语义限制是否是学习的，以及周围环境如何影响其嵌入。我们创建合适的数据集，为LMS VIS-VIS功能单词的内部工作提供新的见解，并实施辅助视觉网络界面以进行定性分析。

Transformers have been shown to be able to perform deductive reasoning on a logical rulebase containing rules and statements written in English natural language. While the progress is promising, it is currently unclear if these models indeed perform logical reasoning by understanding the underlying logical semantics in the language. To this end, we propose RobustLR, a suite of evaluation datasets that evaluate the robustness of these models to minimal logical edits in rulebases and some standard logical equivalence conditions. In our experiments with RoBERTa and T5, we find that the models trained in prior works do not perform consistently on the different perturbations in RobustLR, thus showing that the models are not robust to the proposed logical perturbations. Further, we find that the models find it especially hard to learn logical negation and disjunction operators. Overall, using our evaluation sets, we demonstrate some shortcomings of the deductive reasoning-based language models, which can eventually help towards designing better models for logical reasoning over natural language. All the datasets and code base have been made publicly available.

Transformer-based models have pushed state of the art in many areas of NLP, but our understanding of what is behind their success is still limited. This paper is the first survey of over 150 studies of the popular BERT model. We review the current state of knowledge about how BERT works, what kind of information it learns and how it is represented, common modifications to its training objectives and architecture, the overparameterization issue and approaches to compression. We then outline directions for future research.

数据增强是自然语言处理（NLP）模型的鲁棒性评估的重要组成部分，以及增强他们培训的数据的多样性。在本文中，我们呈现NL-Cogmenter，这是一种新的参与式Python的自然语言增强框架，它支持创建两个转换（对数据的修改）和过滤器（根据特定功能的数据拆分）。我们描述了框架和初始的117个变换和23个过滤器，用于各种自然语言任务。我们通过使用其几个转换来分析流行自然语言模型的鲁棒性来证明NL-Upmenter的功效。基础架构，Datacards和稳健性分析结果在NL-Augmenter存储库上公开可用（\ url {https://github.com/gem-benchmark/nl-augmenter}）。

语言模型（LMS）已被证明在各种下游应用程序中很有用，例如摘要，翻译，问答和文本分类。由于它们可以存储的大量信息，LMS正在成为人工智能中越来越重要的工具。在这项工作中，我们提出了道具（提示为探测），该道具利用GPT-3（最初由OpenAI在2020年提出的大型语言模型）来执行知识基础构建任务（KBC）。 Prop实施了一种多步骤方法，该方法结合了各种提示技术来实现这一目标。我们的结果表明，手动提示策划是必不可少的，必须鼓励LM给出可变长度的答案集，特别是包括空的答案集，True/False问题是提高LM生成的建议精度的有用设备。 LM的大小是至关重要的因素，并且实体字典别名提高了LM评分。我们的评估研究表明，这些提出的技术可以大大提高最终预测的质量：Prop赢得了LM-KBC竞争的轨道2，表现优于基线36.4个百分点。我们的实施可在https://github.com/hemile/iswc-challenge上获得。

在NLP社区中有一个正在进行的辩论，无论现代语言模型是否包含语言知识，通过所谓的探针恢复。在本文中，我们研究了语言知识是否是现代语言模型良好表现的必要条件，我们称之为\ Texit {重新发现假设}。首先，我们展示了语言模型，这是显着压缩的，但在预先磨普目标上表现良好，以便在语言结构探讨时保持良好的分数。这一结果支持重新发现的假设，并导致我们的论文的第二款贡献：一个信息 - 理论框架，与语言建模目标相关。该框架还提供了测量语言信息对字词预测任务的影响的度量标准。我们通过英语综合和真正的NLP任务加固我们的分析结果。

The success of the large neural language models on many NLP tasks is exciting. However, we find that these successes sometimes lead to hype in which these models are being described as "understanding" language or capturing "meaning". In this position paper, we argue that a system trained only on form has a priori no way to learn meaning. In keeping with the ACL 2020 theme of "Taking Stock of Where We've Been and Where We're Going", we argue that a clear understanding of the distinction between form and meaning will help guide the field towards better science around natural language understanding.

Natural Language Generation (NLG) has improved exponentially in recent years thanks to the development of sequence-to-sequence deep learning technologies such as Transformer-based language models. This advancement has led to more fluent and coherent NLG, leading to improved development in downstream tasks such as abstractive summarization, dialogue generation and data-to-text generation. However, it is also apparent that deep learning based generation is prone to hallucinate unintended text, which degrades the system performance and fails to meet user expectations in many real-world scenarios. To address this issue, many studies have been presented in measuring and mitigating hallucinated texts, but these have never been reviewed in a comprehensive manner before. In this survey, we thus provide a broad overview of the research progress and challenges in the hallucination problem in NLG. The survey is organized into two parts: (1) a general overview of metrics, mitigation methods, and future directions; and (2) an overview of task-specific research progress on hallucinations in the following downstream tasks, namely abstractive summarization, dialogue generation, generative question answering, data-to-text generation, machine translation, and visual-language generation. This survey serves to facilitate collaborative efforts among researchers in tackling the challenge of hallucinated texts in NLG.

People constantly use language to learn about the world. Computational linguists have capitalized on this fact to build large language models (LLMs) that acquire co-occurrence-based knowledge from language corpora. LLMs achieve impressive performance on many tasks, but the robustness of their world knowledge has been questioned. Here, we ask: do LLMs acquire generalized knowledge about real-world events? Using curated sets of minimal sentence pairs (n=1215), we tested whether LLMs are more likely to generate plausible event descriptions compared to their implausible counterparts. We found that LLMs systematically distinguish possible and impossible events (The teacher bought the laptop vs. The laptop bought the teacher) but fall short of human performance when distinguishing likely and unlikely events (The nanny tutored the boy vs. The boy tutored the nanny). In follow-up analyses, we show that (i) LLM scores are driven by both plausibility and surface-level sentence features, (ii) LLMs generalize well across syntactic sentence variants (active vs passive) but less well across semantic sentence variants (synonymous sentences), (iii) some, but not all LLM deviations from ground-truth labels align with crowdsourced human judgments, and (iv) explicit event plausibility information emerges in middle LLM layers and remains high thereafter. Overall, our analyses reveal a gap in LLMs' event knowledge, highlighting their limitations as generalized knowledge bases. We conclude by speculating that the differential performance on impossible vs. unlikely events is not a temporary setback but an inherent property of LLMs, reflecting a fundamental difference between linguistic knowledge and world knowledge in intelligent systems.

大多数在对话率问题回答中建模对话历史记录（CQA）的作品报告了共同CQA基准测试的主要结果。尽管现有模型在CQA排行榜上显示出令人印象深刻的结果，但尚不清楚它们在设置方面（有时是更现实的），训练数据大小（例如从大型集合到小型集合）和域是否有牢固的变化。在这项工作中，我们设计并进行了首次针对CQA的历史建模方法的大规模鲁棒性研究。我们发现，高基准分数不一定会转化为强大的鲁棒性，并且在不同的设置下，各种方法的性能都大不相同。配备了我们研究的见解，我们设计了一种基于及时的新型历史建模方法，并在各种环境中展示了其强大的鲁棒性。我们的方法灵感来自现有方法，这些方法突出了段落中的历史答案。但是，我们不是通过修改段落令牌嵌入来突出显示，而是直接在段落文本中添加文本提示。我们的方法简单，易于插入实际上任何模型，并且非常有效，因此我们建议它作为未来模型开发人员的起点。我们还希望我们的研究和见解将提高人们对以鲁棒性评估的重要性的认识，除了获得较高的排行榜分数，从而提高了更好的CQA系统。

我们介绍了Sparrow，这是一个寻求信息的对话代理，与提示的语言模型基线相比，训练有素，更有帮助，正确和无害。我们使用从人类反馈中的强化学习来培训我们的模型，以帮助人类评估者判断代理人的行为。首先，为了使我们的代理人更有帮助和无害，我们将良好对话的要求分解为代理人应遵循的自然语言规则，并分别向评估者询问每个规则。我们证明，这种崩溃使我们能够收集对代理行为的更多针对性的人类判断，并允许更有效的规则条件奖励模型。其次，我们的代理商在收集对模型声明的偏好判决时提供了支持事实主张的来源的证据。对于事实问题，麻雀提供的证据支持了78％的时间。比基线比基线更享受麻雀，同时对人类的对抗性探测更具弹性，在探测时只有8％的时间违反了我们的规则。最后，我们进行了广泛的分析，表明尽管我们的模型学会遵守我们的规则，但它可以表现出分布偏见。

自然语言处理（NLP）已成为当前人工智能繁荣中的主要应用领域之一。转移学习已经启用了大量深入学习的神经网络，接受了语言建模任务，以大大提高了所有语言任务的性能。有趣的是，当模型培训使用包含软件代码的数据培训时，它们在从自然语言规范中生成功能计算机代码时展示了显着的能力。我们认为这是一种难题，用于神经模型为生成词组结构语法提供了一种替代理论，以说明语言有效。由于编程语言的语法由短语结构语法决定，因此成功的神经模型显然是对编程语言的理论基础的理论基础，以及通过扩展，自然语言来实现。我们认为语言模型的术语模型是误导性的，因为深度学习模型不是语言的理论模型，并提出采用语料库模型，这更好地反映了模型的成因和内容。

大型基于变压器的预训练的语言模型在各种知识密集的任务上取得了令人印象深刻的表现，并可以在其参数中捕获事实知识。我们认为，考虑到不断增长的知识和资源需求，在模型参数中存储大量知识是亚最佳选择。我们认为，更有效的替代方法是向模型提供对上下文相关的结构化知识的明确访问，并训练它以使用该知识。我们提出了LM核 - 实现这一目标的一般框架 - 允许从外部知识源对语言模型培训的\ textit {解耦}，并允许后者更新而不会影响已经训练的模型。实验结果表明，LM核心获得外部知识，在知识探索任务上的最先进的知识增强语言模型中实现了重要而强大的优于性能。可以有效处理知识更新；并在两个下游任务上表现良好。我们还提出了一个彻底的错误分析，突出了LM核的成功和失败。

数据增强是通过转换为机器学习的人工创建数据的人工创建，是一个跨机器学习学科的研究领域。尽管它对于增加模型的概括功能很有用，但它还可以解决许多其他挑战和问题，从克服有限的培训数据到正规化目标到限制用于保护隐私的数据的数量。基于对数据扩展的目标和应用的精确描述以及现有作品的分类法，该调查涉及用于文本分类的数据增强方法，并旨在为研究人员和从业者提供简洁而全面的概述。我们将100多种方法划分为12种不同的分组，并提供最先进的参考文献来阐述哪种方法可以通过将它们相互关联，从而阐述了哪种方法。最后，提供可能构成未来工作的基础的研究观点。

Pragmatics is an essential part of communication, but it remains unclear what mechanisms underlie human pragmatic communication and whether NLP systems capture pragmatic language understanding. To investigate both these questions, we perform a fine-grained comparison of language models and humans on seven pragmatic phenomena, using zero-shot prompting on an expert-curated set of English materials. We ask whether models (1) select pragmatic interpretations of speaker utterances, (2) make similar error patterns as humans, and (3) use similar linguistic cues as humans to solve the tasks. We find that the largest models achieve high accuracy and match human error patterns: within incorrect responses, models favor the literal interpretation of an utterance over heuristic-based distractors. We also find evidence that models and humans are sensitive to similar linguistic cues. Our results suggest that even paradigmatic pragmatic phenomena may be solved without explicit representations of other agents' mental states, and that artificial models can be used to gain mechanistic insights into human pragmatic processing.

自然语言处理的机器学习快速进步有可能改变有关人类学习语言的辩论。但是，当前人工学习者和人类的学习环境和偏见以削弱从学习模拟获得的证据的影响的方式分歧。例如，当今最有效的神经语言模型接受了典型儿童可用的语言数据量的大约一千倍。为了增加计算模型的可学习性结果的相关性，我们需要培训模型学习者，而没有比人类具有显着优势的学习者。如果合适的模型成功地获得了一些目标语言知识，则可以提供一个概念证明，即在假设的人类学习方案中可以学习目标。合理的模型学习者将使我们能够进行实验操作，以对学习环境中的变量进行因果推断，并严格测试史密斯风格的贫困声明，主张根据人类对人类的先天语言知识，基于有关可学习性的猜测。由于实用和道德的考虑因素，人类受试者将永远无法实现可比的实验，从而使模型学习者成为必不可少的资源。到目前为止，试图剥夺当前模型的不公平优势，为关键语法行为（例如可接受性判断）获得亚人类结果。但是，在我们可以合理地得出结论，语言学习需要比当前模型拥有更多的特定领域知识，我们必须首先以多模式刺激和多代理互动的形式探索非语言意见，以使学习者更有效地学习学习者来自有限的语言输入。