自然语言处理---Transformer机制详解之BERT GPT ELMo模型的对比

1 BERT、GPT、ELMo的不同点

  • 关于特征提取器:

    • ELMo采用两部分双层双向LSTM进行特征提取, 然后再进行特征拼接来融合语义信息.
    • GPT和BERT采用Transformer进行特征提取.
    • 很多NLP任务表明Transformer的特征提取能力强于LSTM, 对于ELMo而言, 采用1层静态token embedding + 2层LSTM, 提取特征的能力有限.
  • 单/双向语言模型:

    • 三者之中, 只有GPT采用单向语言模型, 而ELMo和BERT都采用双向语言模型.
    • ELMo虽然被认为采用了双向语言模型, 但实际上是左右两个单向语言模型分别提取特征, 然后进行特征拼接, 这种融合特征的能力比BERT一体化的融合特征方式弱.
    • 三者之中, 只有ELMo没有采用Transformer. GPT和BERT都源于Transformer架构, GPT的单向语言模型采用了经过修改后的Decoder模块, Decoder采用了look-ahead mask, 只能看到context before上文信息, 未来的信息都被mask掉了. 而BERT的双向语言模型采用了Encoder模块, Encoder只采用了padding mask, 可以同时看到context before上文信息, 以及context after下文信息.

2 BERT、GPT、ELMo的优缺点

ELMo

  • 优点: * 从早期的Word2Vec预训练模型的最大缺点出发, 进行改进, 这一缺点就是无法解决多义词的问题. * ELMo根据上下文动态调整word embedding, 可以解决多义词的问题.
  • 缺点: * ELMo使用LSTM提取特征的能力弱于Transformer. * ELMo使用向量拼接的方式融合上下文特征的能力弱于Transformer.

GPT

  • 优点: * GPT使用了Transformer提取特征, 使得模型能力大幅提升.
  • 缺点: * GPT只使用了单向Decoder, 无法融合未来的信息.

BERT:

  • 优点: * BERT使用了双向Transformer提取特征, 使得模型能力大幅提升. * 添加了两个预训练任务, MLM + NSP的多任务方式进行模型预训练.
  • 缺点: * 模型过于庞大, 参数量太多, 需要的数据和算力要求过高, 训练好的模型应用场景要求高. * 更适合用于语言嵌入表达, 语言理解方面的任务, 不适合用于生成式的任务.

3 小结

学习了BERT, GPT, ELMo之间的区别:

* 三者所选取的特征提取器不同.

* BERT采用的是Transformer架构中的Encoder模块.

* GPT采用的是Transformer架构中的Decoder模块.

* ELMo采用的双层双向LSTM模块.

  • 三者所采用的语言模型单/双向不同.
    • BERT采用的是最彻底的双向语言模型, 可以同时关注context before和context after.
    • GPT采用的是单向语言模型, 即Transformer中的Decoder, 由于采用了mask机制, 所以未来信息context after都不可见.
    • ELMo表面上被认为是双向语言模型, 但实际上是左右两个单向LSTM模型分别提取特征, 在进行简单的拼接融合.
相关推荐
如此这般英俊2 小时前
手搓Claude Code-第六章 subagent
数据结构·人工智能·python·语言模型·自然语言处理
天一生水water6 小时前
注意力机制与transformer 的关系与区别
人工智能·深度学习·transformer
白白白飘6 小时前
【2】大语言模型基础认知
人工智能·语言模型·自然语言处理
白白白飘7 小时前
【3】大语言模型的核心原理
人工智能·语言模型·自然语言处理
西西弗Sisyphus7 小时前
计算机视觉领域 选择 卷积神经网络 还是选择 Vision Transformer
计算机视觉·cnn·transformer
霖大侠8 小时前
Decoupled and Reusable Adaptation for Efficient Cross-Modal Transfer
人工智能·深度学习·算法·机器学习·transformer
mingo_敏10 小时前
大模型Model Architecture模型架构:从Transformer到MoE,架构决定AI上限
人工智能·架构·transformer
Omics Pro11 小时前
Agentic AI正在重构整个生物信息学工作流
大数据·数据库·人工智能·机器学习·语言模型·自然语言处理·重构
星马梦缘1 天前
机器学习与模式识别 第十七章 Transformers & LLMs 考点压缩
人工智能·机器学习·transformer·tokenizer·bpe
星马梦缘1 天前
机器学习与模式识别 第十六章 Transformers 考点压缩
人工智能·机器学习·cnn·transformer·attention·注意力机制·mlp