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}。

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 .

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。

Position modeling plays a critical role in Transformers. In this paper, we focus on length extrapolation, i.e., training on short texts while evaluating longer sequences. We define attention resolution as an indicator of extrapolation. Then we propose two designs to improve the above metric of Transformers. Specifically, we introduce a relative position embedding to explicitly maximize attention resolution. Moreover, we use blockwise causal attention during inference for better resolution. We evaluate different Transformer variants with language modeling. Experimental results show that our model achieves strong performance in both interpolation and extrapolation settings. The code will be available at https://aka.ms/LeX-Transformer.

变压器注意机制的二次计算和内存复杂性限制了对长序列建模的可扩展性。在本文中，我们提出了Luna，一种线性统一嵌套关注机制，使Softmax注意力具有两个嵌套线性关注功能，仅产生线性（与二次）的时间和空间复杂度相反。具体地，通过第一注意功能，LUNA将输入序列包装成固定长度的序列。然后，使用第二关注功能未包装包装序列。与更传统的关注机制相比，LUNA引入具有固定长度的附加序列作为输入和额外的相应输出，允许LUNA线性地进行关注操作，同时还存储足够的上下文信息。我们对三个序列建模任务的基准进行了广泛的评估：长上下文序列建模，神经机平移和大型预磨损的屏蔽语言建模。竞争甚至更好的实验结果表明了Luna的有效性和效率与各种各样相比

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。

近年来，基于变压器的预训练模型已获得了很大的进步，成为自然语言处理中最重要的骨干之一。最近的工作表明，变压器内部的注意力机制可能不需要，卷积神经网络和基于多层感知器的模型也已被研究为变压器替代方案。在本文中，我们考虑了一个用于语言模型预训练的图形循环网络，该网络通过本地令牌级通信为每个序列构建一个图形结构，以及与其他代币解耦的句子级表示。原始模型在受监督培训下的特定领域特定文本分类中表现良好，但是，其通过自我监督的方式学习转移知识的潜力尚未得到充分利用。我们通过优化体系结构并验证其在更通用的语言理解任务（英语和中文）中的有效性来填补这一空白。至于模型效率，我们的模型在基于变压器的模型中而不是二次复杂性，而是具有线性复杂性，并且在推断过程中的性能更有效。此外，我们发现与现有基于注意力的模型相比，我们的模型可以生成更多样化的输出，而背景化的功能冗余性较小。

训练有素的语言模型在各种自然语言理解（NLU）任务中取得了巨大的成功，因为它通过在大型语料库上进行预培训来捕获文本中的深层语境化信息。在本技术报告中，我们介绍了我们在中国语料库和中国NLU任务的中国语料库和Fineetuning的培训前培训语言模型的实践。 Nezha的当前版本基于BERT，具有经过验证的改进的集合，包括功能相对位置编码，作为有效的位置编码方案，整个单词掩蔽策略，混合精密训练和羔羊优化器在训练模型中。实验结果表明，尼扎在若干代表性的中国任务上实现了最先进的表演，包括命名实体识别（人民每日NER），句子匹配（LCQMC），中国情绪分类（CHNSENTI）和自然语言推断（xnli）。

由于其二次复杂性，是变压器中的关注模块，其是变压器中的重要组件不能高效地扩展到长序列。许多工作侧重于近似于尺寸的圆点 - 指数的软MAX功能，导致分二次甚至线性复杂性变压器架构。但是，我们表明这些方法不能应用于超出点的指数样式的更强大的注意模块，例如，具有相对位置编码（RPE）的变压器。由于在许多最先进的模型中，相对位置编码被用作默认，设计可以包含RPE的高效变压器是吸引人的。在本文中，我们提出了一种新颖的方法来加速对RPE的转化仪的关注计算在核心化的关注之上。基于观察到相对位置编码形成Toeplitz矩阵，我们数在数学上表明，可以使用快速傅里叶变换（FFT）有效地计算具有RPE的核化注意。使用FFT，我们的方法实现$ \ mathcal {o}（n \ log n）$时间复杂性。有趣的是，我们进一步证明使用相对位置编码适当地可以减轻香草群关注的培训不稳定问题。在广泛的任务上，我们经验证明我们的模型可以从头开始培训，没有任何优化问题。学习模型比许多高效的变压器变体更好地执行，并且在长序列制度中比标准变压器更快。

We introduce a new language representation model called BERT, which stands for Bidirectional Encoder Representations from Transformers. Unlike recent language representation models (Peters et al., 2018a;Radford et al., 2018), BERT is designed to pretrain deep bidirectional representations from unlabeled text by jointly conditioning on both left and right context in all layers. As a result, the pre-trained BERT model can be finetuned with just one additional output layer to create state-of-the-art models for a wide range of tasks, such as question answering and language inference, without substantial taskspecific architecture modifications.BERT is conceptually simple and empirically powerful. It obtains new state-of-the-art results on eleven natural language processing tasks, including pushing the GLUE score to 80.5% (7.7% point absolute improvement), MultiNLI accuracy to 86.7% (4.6% absolute improvement), SQuAD v1.1 question answering Test F1 to 93.2 (1.5 point absolute improvement) and SQuAD v2.0 Test F1 to 83.1 (5.1 point absolute improvement).

Directly training a document-to-document (Doc2Doc) neural machine translation (NMT) via Transformer from scratch, especially on small datasets usually fails to converge. Our dedicated probing tasks show that 1) both the absolute position and relative position information gets gradually weakened or even vanished once it reaches the upper encoder layers, and 2) the vanishing of absolute position information in encoder output causes the training failure of Doc2Doc NMT. To alleviate this problem, we propose a position-aware Transformer (P-Transformer) to enhance both the absolute and relative position information in both self-attention and cross-attention. Specifically, we integrate absolute positional information, i.e., position embeddings, into the query-key pairs both in self-attention and cross-attention through a simple yet effective addition operation. Moreover, we also integrate relative position encoding in self-attention. The proposed P-Transformer utilizes sinusoidal position encoding and does not require any task-specified position embedding, segment embedding, or attention mechanism. Through the above methods, we build a Doc2Doc NMT model with P-Transformer, which ingests the source document and completely generates the target document in a sequence-to-sequence (seq2seq) way. In addition, P-Transformer can be applied to seq2seq-based document-to-sentence (Doc2Sent) and sentence-to-sentence (Sent2Sent) translation. Extensive experimental results of Doc2Doc NMT show that P-Transformer significantly outperforms strong baselines on widely-used 9 document-level datasets in 7 language pairs, covering small-, middle-, and large-scales, and achieves a new state-of-the-art. Experimentation on discourse phenomena shows that our Doc2Doc NMT models improve the translation quality in both BLEU and discourse coherence. We make our code available on Github.

基于变压器的模型广泛用于自然语言处理（NLP）。变压器模型的核心是自我关注机制，它捕获了输入序列中的令牌对的相互作用，并在序列长度上逐步取决于逐行。在更长的序列上培训此类模型是昂贵的。在本文中，我们表明，基于局部敏感散列（LSH）的伯努利采样注意机制降低了这种模型到线性的二次复杂性。我们通过考虑自我关注作为与Bernoulli随机变量相关的单独令牌的总和来绕过二次成本，原则上可以通过单个哈希进行一次（尽管在实践中，这个数字可能是一个小常数）。这导致了有效的采样方案来估算依赖于LSH的特定修改的自我关注（以便在GPU架构上进行部署）。我们在标准512序列长度上评估了胶水基准的算法，在那里我们看到了相对于标准预磨削变压器的良好性能。在远程竞技场（LRA）基准中，为了评估长序列的性能，我们的方法实现了与Softmax自我关注的结果一致，但具有相当大的加速和内存节省，并且通常优于其他有效的自我关注方法。我们的代码可以在https://github.com/mlpen/yoso获得

GPT-2和BERT展示了在各种自然语言处理任务上使用预训练的语言模型（LMS）的有效性。但是，在应用于资源丰富的任务时，LM微调通常会遭受灾难性的遗忘。在这项工作中，我们引入了一个协同的培训框架（CTNMT），该框架是将预训练的LMS集成到神经机器翻译（NMT）的关键。我们提出的CTNMT包括三种技术：a）渐近蒸馏，以确保NMT模型可以保留先前的预训练知识； b）动态的开关门，以避免灾难性忘记预训练的知识； c）根据计划的政策调整学习步伐的策略。我们在机器翻译中的实验表明，WMT14英语 - 德语对的CTNMT获得了最高3个BLEU得分，甚至超过了先前的最先进的预培训辅助NMT NMT的NMT。尽管对于大型WMT14英语法国任务，有400万句话，但我们的基本模型仍然可以显着改善最先进的变压器大型模型，超过1个BLEU得分。代码和模型可以从https://github.com/bytedance/neurst/tree/Master/Master/examples/ctnmt下载。

Attention-based neural networks, such as Transformers, have become ubiquitous in numerous applications, including computer vision, natural language processing, and time-series analysis. In all kinds of attention networks, the attention maps are crucial as they encode semantic dependencies between input tokens. However, most existing attention networks perform modeling or reasoning based on representations, wherein the attention maps of different layers are learned separately without explicit interactions. In this paper, we propose a novel and generic evolving attention mechanism, which directly models the evolution of inter-token relationships through a chain of residual convolutional modules. The major motivations are twofold. On the one hand, the attention maps in different layers share transferable knowledge, thus adding a residual connection can facilitate the information flow of inter-token relationships across layers. On the other hand, there is naturally an evolutionary trend among attention maps at different abstraction levels, so it is beneficial to exploit a dedicated convolution-based module to capture this process. Equipped with the proposed mechanism, the convolution-enhanced evolving attention networks achieve superior performance in various applications, including time-series representation, natural language understanding, machine translation, and image classification. Especially on time-series representation tasks, Evolving Attention-enhanced Dilated Convolutional (EA-DC-) Transformer outperforms state-of-the-art models significantly, achieving an average of 17% improvement compared to the best SOTA. To the best of our knowledge, this is the first work that explicitly models the layer-wise evolution of attention maps. Our implementation is available at https://github.com/pkuyym/EvolvingAttention

来自变压器（BERT）的双向编码器表示显示了各种NLP任务的奇妙改进，并且已经提出了其连续的变体来进一步提高预先训练的语言模型的性能。在本文中，我们的目标是首先介绍中国伯特的全文掩蔽（WWM）策略，以及一系列中国预培训的语言模型。然后我们还提出了一种简单但有效的型号，称为Macbert，这在几种方面提高了罗伯塔。特别是，我们提出了一种称为MLM作为校正（MAC）的新掩蔽策略。为了展示这些模型的有效性，我们创建了一系列中国预先培训的语言模型，作为我们的基线，包括BERT，Roberta，Electra，RBT等。我们对十个中国NLP任务进行了广泛的实验，以评估创建的中国人托管语言模型以及提议的麦克白。实验结果表明，Macbert可以在许多NLP任务上实现最先进的表演，我们还通过几种可能有助于未来的研究的调查结果来消融细节。我们开源我们的预先培训的语言模型，以进一步促进我们的研究界。资源可用：https://github.com/ymcui/chinese-bert-wwm

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。

在培训数据中拟合复杂的模式，例如推理和争议，是语言预训练的关键挑战。根据最近的研究和我们的经验观察，一种可能的原因是训练数据中的一些易于适应的模式，例如经常共同发生的单词组合，主导和伤害预训练，使模型很难适合更复杂的信息。我们争辩说，错误预测可以帮助找到危害语言理解的这种主导模式。当发生错误预测时，应该经常与导致MIS预测的模型拟合的MIS预测字相同的模式。如果我们可以添加正规化以培训模型，当MIS预测发生并更多地对待更微妙的模式时，可以在更多信息上缩小到这种主导模式时，可以在预训练中有效地安装更多信息。在此动机之后，我们提出了一种新的语言预培训方法，错误预测作为伤害警报（MPA）。在MPA中，当在预训练期间发生错误预测时，我们使用其共同发生信息来指导自我关注模块的多个头部。变压器模块中的一些自我关注头经过优化，以将更低的注意重量分配给频繁地在误报中的输入句子中的单词，同时将更高权重分配给另一个单词。通过这样做，变压器模型训练，以依赖于主导的频繁共同发生模式，而在误报中，当发生错误预测时，在剩余更复杂的信息上更加关注更多。我们的实验表明，MPA加快了伯特和电器的预训练，并提高了他们对下游任务的表现。

在这项工作中，我们介绍了内核化变压器，这是一个通用，可扩展的，数据驱动的框架，用于学习变压器中的内核功能。我们的框架将变压器内核作为光谱特征图之间的点产物近似，并通过学习光谱分布来学习内核。这不仅有助于学习通用的内核端到端，而且还可以减少变压器从二次到线性的时间和空间复杂性。我们表明，在准确性和计算效率方面，内核化的变压器实现了与现有的有效变压器体系结构相当的性能。我们的研究还表明，内核的选择对性能有重大影响，而内核学习变体是固定内核变压器的竞争替代方案，无论是长时间的序列任务。

事实证明，将先验知识纳入预训练的语言模型中对知识驱动的NLP任务有效，例如实体键入和关系提取。当前的培训程序通常通过使用知识掩盖，知识融合和知识更换将外部知识注入模型。但是，输入句子中包含的事实信息尚未完全开采，并且尚未严格检查注射的外部知识。结果，无法完全利用上下文信息，并将引入额外的噪音，或者注入的知识量受到限制。为了解决这些问题，我们提出了MLRIP，该MLRIP修改了Ernie-Baidu提出的知识掩盖策略，并引入了两阶段的实体替代策略。进行全面分析的广泛实验说明了MLRIP在军事知识驱动的NLP任务中基于BERT的模型的优势。

与伯特（Bert）等语言模型相比，已证明知识增强语言表示的预培训模型在知识基础构建任务（即〜关系提取）中更有效。这些知识增强的语言模型将知识纳入预训练中，以生成实体或关系的表示。但是，现有方法通常用单独的嵌入表示每个实体。结果，这些方法难以代表播出的实体和大量参数，在其基础代币模型之上（即〜变压器），必须使用，并且可以处理的实体数量为由于内存限制，实践限制。此外，现有模型仍然难以同时代表实体和关系。为了解决这些问题，我们提出了一个新的预培训模型，该模型分别从图书中学习实体和关系的表示形式，并分别在文本中跨越跨度。通过使用SPAN模块有效地编码跨度，我们的模型可以代表实体及其关系，但所需的参数比现有模型更少。我们通过从Wikipedia中提取的知识图对我们的模型进行了预训练，并在广泛的监督和无监督的信息提取任务上进行了测试。结果表明，我们的模型比基线学习对实体和关系的表现更好，而在监督的设置中，微调我们的模型始终优于罗伯塔，并在信息提取任务上取得了竞争成果。