面向目标的对话系统最初是作为自然语言界面设计的，用于用户可能会询问域，插槽和值进一步描述的实体的固定数据集。随着我们朝着适应性的对话系统迈进，有关域，插槽和值的知识可能会发生变化，因此越来越需要大规模从原始对话或相关的非拨号数据中自动提取这些术语。在本文中，我们通过探索可以使系统能够以纯粹数据驱动的方式在对话中发现对话中的域，插槽和值的不同功能来迈出这个方向的重要一步。我们检查的功能来自单词嵌入，语言建模功能以及嵌入空间一词的拓扑特征。为了检查每个功能集的效用，我们基于广泛使用的多沃兹数据集训练种子模型。然后，我们将此模型应用于其他语料库，即模式引导的对话数据集。我们的方法的表现优于仅依赖单词嵌入的先前提出的方法。我们还证明，每个功能都负责发现各种内容。我们认为，我们的结果需要进一步研究本体诱导，并继续利用对话和自然语言处理研究的拓扑数据分析。
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近年来，变压器模型的引入引发了自然语言处理（NLP）的革命。伯特（Bert）是仅使用注意机制的第一批文本编码者之一，没有任何复发部分来实现许多NLP任务的最新结果。本文使用拓扑数据分析介绍了文本分类器。我们将BERT的注意图转换为注意图作为该分类器的唯一输入。该模型可以解决诸如将垃圾邮件与HAM消息区分开的任务，认识到语法正确的句子，或将电影评论评估为负面还是正面。它与BERT基线相当表现，并在某些任务上表现优于它。此外，我们提出了一种新方法，以减少拓扑分类器考虑的BERT注意力头的数量，这使我们能够修剪从144个下降到只有10个，而不会降低性能。我们的工作还表明，拓扑模型比原始的BERT模型表现出对对抗性攻击的鲁棒性，该模型在修剪过程中维持。据我们所知，这项工作是第一个在NLP背景下以对抗性攻击的基于拓扑的模型。
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将对话状态跟踪（DST）概括为新数据特别具有挑战性，因为在培训过程中对丰富和细粒度的监督非常依赖。样本稀疏性，分布转移以及新概念和主题的发生经常导致推理期间的严重降级。在本文中，我们提出了一种培训策略，以构建提取性DST模型，而无需精细颗粒的手动跨度标签。两种新型的输入级辍学方法减轻了样品稀疏性的负面影响。我们提出了一种具有统一编码器的新模型体系结构，该架构通过利用注意机制来支持价值和插槽独立性。我们结合了三复制策略DST的优势和价值匹配，以从互补的预测中受益，而无需违反本体独立性的原则。我们的实验表明，可以在没有手动跨度标签的情况下训练提取的DST模型。我们的体系结构和培训策略提高了对样本稀疏，新概念和主题的鲁棒性，从而在一系列基准中提高了最先进的表现。我们进一步强调了我们的模型有效地从非拨号数据中学习的能力。
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本次调查绘制了用于分析社交媒体数据的生成方法的研究状态的广泛的全景照片（Sota）。它填补了空白，因为现有的调查文章在其范围内或被约会。我们包括两个重要方面，目前正在挖掘和建模社交媒体的重要性：动态和网络。社会动态对于了解影响影响或疾病的传播，友谊的形成，友谊的形成等，另一方面，可以捕获各种复杂关系，提供额外的洞察力和识别否则将不会被注意的重要模式。
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The goal of building dialogue agents that can converse with humans naturally has been a long-standing dream of researchers since the early days of artificial intelligence. The well-known Turing Test proposed to judge the ultimate validity of an artificial intelligence agent on the indistinguishability of its dialogues from humans'. It should come as no surprise that human-level dialogue systems are very challenging to build. But, while early effort on rule-based systems found limited success, the emergence of deep learning enabled great advance on this topic. In this thesis, we focus on methods that address the numerous issues that have been imposing the gap between artificial conversational agents and human-level interlocutors. These methods were proposed and experimented with in ways that were inspired by general state-of-the-art AI methodologies. But they also targeted the characteristics that dialogue systems possess.
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用户模拟器（USS）通常用于通过增强学习训练面向任务的对话系统（DSS）。相互作用通常是在语义层面上以提高效率的，但是从语义动作到自然语言仍然存在差距，这会导致培训和部署环境之间的不匹配。在培训期间，将自然语言生成（NLG）模块与USS结合在一起可以部分解决此问题。但是，由于US的策略和NLG是单独优化的，因此在给定的情况下，这些模拟的用户话语可能不够自然。在这项工作中，我们提出了一个基于生成变压器的用户模拟器（Gentus）。 Gentus由编码器结构组成，这意味着它可以共同优化用户策略和自然语言。 Gentus既产生语义动作又产生自然语言话语，从而保留了解释性和增强语言的变化。另外，通过将输入和输出表示为单词序列以及使用大型的预训练语言模型，我们可以在功能表示中实现普遍性。我们通过自动指标和人类评估评估绅士。我们的结果表明，绅士会产生更多的自然语言，并能够以零拍的方式转移到看不见的本体论中。此外，通过加强学习为培训专业用户模拟器打开大门，可以进一步塑造其行为。
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拓扑数据分析（TDA）的主要挑战之一是从机器学习算法直接可用的持久图中提取功能。实际上，持久性图是R2中的本质上（多级）点，并且不能以直接的方式视为向量。在本文中，我们介绍了持平性器，这是一个接受持久图作为输入的第一变压器神经网络架构。坚持不懈的体系结构显着优于古典合成基准数据集上以前的拓扑神经网络架构。此外，它满足了通用近似定理。这使我们能够介绍一种用于拓扑机学习的第一解释方法，我们在两个示例中探讨。
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在文本分类模型由于数据变化而随着时间的变化而下降的情况下，其持续时间持续时间的模型的开发很重要。预测模型随着时间的推移能力的能力可以帮助设计模型，这些模型可以在更长的时间内有效使用。在本文中，我们通过评估各种语言模型和分类算法随着时间的推移持续存在的能力，以及数据集特性如何帮助预测不同模型的时间稳定性，从而研究了这个问题。我们在跨越6到19年的三个数据集上执行纵向分类实验，并涉及各种任务和类型的数据。我们发现，人们可以根据（i）模型在限制时间段内的性能及其外推到更长的时间段，以及（ii）数据集的语言特征，以及（ii）数据集的语言特征，如何估算模型如何在时间上保持其性能。例如不同年份的子集之间的熟悉程度。这些实验的发现对文本分类模型的设计具有重要意义，目的是保留随着时间的推移性能。
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在与用户进行交流时，以任务为导向的对话系统必须根据对话历史记录在每个回合时跟踪用户的需求。这个称为对话状态跟踪（DST）的过程至关重要，因为它直接告知下游对话政策。近年来，DST引起了很大的兴趣，文本到文本范式作为受欢迎的方法。在本评论论文中，我们首先介绍任务及其相关的数据集。然后，考虑到最近出版的大量出版物，我们确定了2021 - 2022年研究的重点和研究进展。尽管神经方法已经取得了重大进展，但我们认为对话系统（例如概括性）的某些关键方面仍未得到充实。为了激励未来的研究，我们提出了几种研究途径。
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如何有效地构建和使用对话数据，以及如何在不同域中在不同域中部署模型可能是建立面向任务的对话系统的两个关键问题。在本文中，我们提出了一种新颖的手动指导对话方案，以减轻这些问题，在该方案中，代理商从对话和手册中学习任务。该手册是一个非结构化的文本文档，可指导代理在对话过程中与用户和数据库进行交互。我们提出的方案降低了对话模型对细粒领域本体的依赖性，并使它们更灵活以适应各种领域。然后，我们为完全注销的多域数据集Magdial贡献以支持我们的方案。它介绍了三个对话建模子任务：指令匹配，参数填充和响应生成。对这些子任务进行建模与人类代理的行为模式一致。实验表明，手动引导对话方案提高了构建对话系统中的数据效率和域可伸缩性。数据集和基准将公开用于促进未来的研究。
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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。
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最近有一项激烈的活动在嵌入非常高维和非线性数据结构的嵌入中，其中大部分在数据科学和机器学习文献中。我们分四部分调查这项活动。在第一部分中，我们涵盖了非线性方法，例如主曲线，多维缩放，局部线性方法，ISOMAP，基于图形的方法和扩散映射，基于内核的方法和随机投影。第二部分与拓扑嵌入方法有关，特别是将拓扑特性映射到持久图和映射器算法中。具有巨大增长的另一种类型的数据集是非常高维网络数据。第三部分中考虑的任务是如何将此类数据嵌入中等维度的向量空间中，以使数据适合传统技术，例如群集和分类技术。可以说，这是算法机器学习方法与统计建模（所谓的随机块建模）之间的对比度。在论文中，我们讨论了两种方法的利弊。调查的最后一部分涉及嵌入$ \ mathbb {r}^ 2 $，即可视化中。提出了三种方法：基于第一部分，第二和第三部分中的方法，$ t $ -sne，UMAP和大节。在两个模拟数据集上进行了说明和比较。一个由嘈杂的ranunculoid曲线组成的三胞胎，另一个由随机块模型和两种类型的节点产生的复杂性的网络组成。
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Training dialogue systems often entails dealing with noisy training examples and unexpected user inputs. Despite their prevalence, there currently lacks an accurate survey of dialogue noise, nor is there a clear sense of the impact of each noise type on task performance. This paper addresses this gap by first constructing a taxonomy of noise encountered by dialogue systems. In addition, we run a series of experiments to show how different models behave when subjected to varying levels of noise and types of noise. Our results reveal that models are quite robust to label errors commonly tackled by existing denoising algorithms, but that performance suffers from dialogue-specific noise. Driven by these observations, we design a data cleaning algorithm specialized for conversational settings and apply it as a proof-of-concept for targeted dialogue denoising.
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文本到SQL解析是一项必不可少且具有挑战性的任务。文本到SQL解析的目的是根据关系数据库提供的证据将自然语言（NL）问题转换为其相应的结构性查询语言（SQL）。来自数据库社区的早期文本到SQL解析系统取得了显着的进展，重度人类工程和用户与系统的互动的成本。近年来，深层神经网络通过神经生成模型显着提出了这项任务，该模型会自动学习从输入NL问题到输出SQL查询的映射功能。随后，大型的预训练的语言模型将文本到SQL解析任务的最新作品带到了一个新级别。在这项调查中，我们对文本到SQL解析的深度学习方法进行了全面的评论。首先，我们介绍了文本到SQL解析语料库，可以归类为单转和多转。其次，我们提供了预先训练的语言模型和现有文本解析方法的系统概述。第三，我们向读者展示了文本到SQL解析所面临的挑战，并探索了该领域的一些潜在未来方向。
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持续的同源性（PH）是拓扑数据分析中最流行的方法之一。尽管PH已用于许多不同类型的应用程序中，但其成功背后的原因仍然难以捉摸。特别是，尚不知道哪种类别的问题最有效，或者在多大程度上可以检测几何或拓扑特征。这项工作的目的是确定pH在数据分析中比其他方法更好甚至更好的问题。我们考虑三个基本形状分析任务：从形状采样的2D和3D点云中检测孔数，曲率和凸度。实验表明，pH在这些任务中取得了成功，超过了几个基线，包括PointNet，这是一个精确地受到点云的属性启发的体系结构。此外，我们观察到，pH对于有限的计算资源和有限的培训数据以及分布外测试数据，包括各种数据转换和噪声，仍然有效。
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本教程展示了工作流程，将文本数据纳入精算分类和回归任务。主要重点是采用基于变压器模型的方法。平均长度为400个单词的车祸描述的数据集，英语和德语可用，以及具有简短财产保险索赔的数据集用来证明这些技术。案例研究应对与多语言环境和长输入序列有关的挑战。他们还展示了解释模型输出，评估和改善模型性能的方法，通过将模型调整到应用程序领域或特定预测任务。最后，该教程提供了在没有或仅有少数标记数据的情况下处理分类任务的实用方法。通过使用最少的预处理和微调的现成自然语言处理（NLP）模型的语言理解技能（NLP）模型实现的结果清楚地证明了用于实际应用的转移学习能力。
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预训练的语言模型在对话任务上取得了长足的进步。但是，这些模型通常在表面对话文本上进行训练，因此被证明在理解对话环境的主要语义含义方面是薄弱的。我们研究抽象含义表示（AMR）作为预训练模型的明确语义知识，以捕获预训练期间对话中的核心语义信息。特别是，我们提出了一个基于语义的前训练框架，该框架通过三个任务来扩展标准的预训练框架（Devlin等，2019）。根据AMR图表示。关于聊天聊天和面向任务的对话的理解的实验表明了我们的模型的优势。据我们所知，我们是第一个利用深层语义表示进行对话预训练的人。
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随着未来以数据为中心的决策，对数据库的无缝访问至关重要。关于创建有效的文本到SQL（Text2SQL）模型以访问数据库的数据有广泛的研究。使用自然语言是可以通过有效访问数据库（尤其是对于非技术用户）来弥合数据和结果之间差距的最佳接口之一。它将打开门，并在精通技术技能或不太熟练的查询语言的用户中引起极大的兴趣。即使提出或研究了许多基于深度学习的算法，在现实工作场景中使用自然语言来解决数据查询问题仍然非常具有挑战性。原因是在不同的研究中使用不同的数据集，这带来了其局限性和假设。同时，我们确实缺乏对这些提议的模型及其对其训练的特定数据集的局限性的彻底理解。在本文中，我们试图介绍过去几年研究的24种神经网络模型的整体概述，包括其涉及卷积神经网络，经常性神经网络，指针网络，强化学习，生成模型等的架构。我们还概述11个数据集，这些数据集被广泛用于训练Text2SQL技术的模型。我们还讨论了无缝数据查询中文本2SQL技术的未来应用可能性。
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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.
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随着越来越多的可用文本数据，能够自动分析，分类和摘要这些数据的算法的开发已成为必需品。在本研究中，我们提出了一种用于关键字识别的新颖算法，即表示给定文档的关键方面的一个或多字短语的提取，称为基于变压器的神经标记器，用于关键字识别（TNT-KID）。通过将变压器架构适用于手头的特定任务并利用域特定语料库上的预先磨损的语言模型，该模型能够通过提供竞争和强大的方式克服监督和无监督的最先进方法的缺陷在各种不同的数据集中的性能，同时仅需要最佳执行系统所需的手动标记的数据。本研究还提供了彻底的错误分析，具有对模型内部运作的有价值的见解和一种消融研究，测量关键字识别工作流程的特定组分对整体性能的影响。
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