BRIO

BRIO是2022年文本摘要领域SOTA,通过结合了对比学习解决了生成式摘要领域seq2seq自回归中的exposure bias问题

概述

在文本摘要抽取领域,通常利用深度模型监督学习的方式进行文本摘要,这类方法基本都是将摘要抽取看着是seq2seq自回归的生成任务,训练时基于极大似然估计,让模型生成的参考序列的概率最大近似参考摘要序列。

假设一篇文档的标注的参考摘要为  y~\ \tilde{y} ,模型预测时可能产生多一个候选摘要序列 y1,y2,...,yn\ {y_1,y_2,...,y_n},因为是按最大概率的方式输出,所以模型只能评估出候选序列  yi\ y_i出现的概率,并不能衡量侯选摘要序列进行组合后,生成的句子的质量好坏。

可以看出这类方法存在一个明显的问题就是:exposure bias (曝光偏差),也就是说在模型进行训练的时候有参考摘要,然后在预测时候仅仅依靠上一个token,其token并不都跟参考序列中的一样,这样造成模型训练与预测时输入不一致性问题

如果模型应能够对预测出来的可能的子序列进行准确的质量排序,就能有效的缓解exposure bias的问题。为此,论文提出新的训练范式,将摘要抽取模型训练的目标分布变成不确定的分布,其核心就是利用 对比学习(contrastive learning) 来构建一个评估模型,让候选的分布的也成为优化目标的一部分。

范式

自回归

传统的生成式摘要(Abstractive Summarization)的学习范式。其学习目标是,在给定一篇文档 D 下,训练一个模型 g ,生成一个合适的摘要序列 S ,即:

在极大似然估计(Maximum likelihood estimation, MLE)下,上述模型训练的优化目标为:

其中 {Di,S(i)}i\{D^{i},S^{*(i)}\} 为 i个训练样本, θ\ \theta为训练的 pgθ\ p_{g_\theta}分布对应的参数。对于一个具体的样本来说,采用交叉熵的方式,表示为

j=1lsPtrue(sD,S<j)log pgθ(sD,S<j;θ)-\sum_{j=1}^l\sum_sP_{true}(s|D,S^*_{<j})log\ p_{g_\theta}(s|D,S^*_{<j};\theta)\begin{cases} 0, \quad s\neq s^*_j \tag{4}

p_{true}(s|D,S^_{<j})=
\begin{cases}
1-\beta,\quad s= s^
_j \[2ex]
\frac{\beta}{N-1}, \quad s\neq s^*_j
\end{cases}
\tag{5}

P_{g_\theta}(S_t|D,S_{<t};\theta) \tag6

L_{ctr}=
\sum_{i}^l\sum_{j>i}max(0,f(S_j)-f(S_i)+\lambda_{ij})
\tag{8}

f(S)=\frac{\sum^l_{t=1}logp_{g_\theta}(s_t|D,S<t;\theta)}{|S|^{\alpha}} \tag9

其中 $\ f(S_i)$ 为长度正则化的解码概率, $\ L_{ctr}$ 为对比损失函数,$\ i,j$为候选摘要排序后的索引,越小意味越好即 当 j>i, $\ ROUGE(S_i,S^*)>ROUGE(S_j,S^*)$。其中 $\ \lambda_{ij}=(j-i)*\lambda$,为排名次数的边际调整参数。 最后,论文就将文本摘要抽取任务变成一个多任务学习框架,即将对比损失函数以一定权重和交叉熵进行结合最后最终的损失函数进行优化: L_{mul}=L_{xent}+\gamma L_{ctr} > [Bringing Order to Abstractive Summarization](https://arxiv.org/pdf/2203.16804.pdf) > [BRIO:给文本摘要抽取带来排序](https://zhuanlan.zhihu.com/p/527628621)