論文の概要: Injecting a Structural Inductive Bias into a Seq2Seq Model by Simulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.00796v2
• Date: Fri, 16 Feb 2024 16:49:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-19 20:18:32.617088
• Title: Injecting a Structural Inductive Bias into a Seq2Seq Model by Simulation
• Title（参考訳）: シミュレーションによるseq2seqモデルへの構造インダクティブバイアスの注入
• Authors: Matthias Lindemann and Alexander Koller and Ivan Titov
• Abstract要約: 本稿では, 構造的帰納バイアスをセック2セックモデルに効率よく注入し, 合成データの構造的変換をシミュレートする方法について述べる。 実験の結果,本手法は所望の帰納バイアスを付与し,FSTのようなタスクに対してより優れた数発学習を実現することがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 82.0937205795896
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Strong inductive biases enable learning from little data and help generalization outside of the training distribution. Popular neural architectures such as Transformers lack strong structural inductive biases for seq2seq NLP tasks on their own. Consequently, they struggle with systematic generalization beyond the training distribution, e.g. with extrapolating to longer inputs, even when pre-trained on large amounts of text. We show how a structural inductive bias can be efficiently injected into a seq2seq model by pre-training it to simulate structural transformations on synthetic data. Specifically, we inject an inductive bias towards Finite State Transducers (FSTs) into a Transformer by pre-training it to simulate FSTs given their descriptions. Our experiments show that our method imparts the desired inductive bias, resulting in improved systematic generalization and better few-shot learning for FST-like tasks. Our analysis shows that fine-tuned models accurately capture the state dynamics of the unseen underlying FSTs, suggesting that the simulation process is internalized by the fine-tuned model.
• Abstract（参考訳）: 強い帰納バイアスは、小さなデータから学習し、トレーニング分布外の一般化を支援する。 Transformersのような一般的なニューラルアーキテクチャは、Seq2seq NLPタスクの強い構造的帰納バイアスを独自に欠いている。 そのため、大量のテキストを事前学習した場合でも、トレーニング分布を超えた体系的な一般化、例えば、長い入力への外挿に苦労する。 合成データ上での構造変換をシミュレーションするために事前学習することにより,構造インダクティブバイアスをseq2seqモデルに効率的に注入する方法を示す。 具体的には,有限状態トランスデューサ(FST)に対する帰納バイアスを予め学習して,FSTをシミュレートすることでトランスフォーマに注入する。 実験により,提案手法が所望の帰納バイアスを与え,系統的一般化とfstライクなタスクに対するマイナショット学習の改善を実現した。 解析の結果, 微調整されたモデルが未知のfstの状態ダイナミクスを正確に捉え, シミュレーションプロセスが微調整モデルによって内部化されていることが示唆された。

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