2020.11-BERT预训练模型下载地址记录

Reference:https://github.com/google-research/bert

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模型结构组成(Pytorch)

pytorch_model.bin

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​PRETRAINED_MODEL_ARCHIVE_MAP = {
    'bert-base-uncased': "https://s3.amazonaws.com/models.huggingface.co/bert/bert-base-uncased.tar.gz",
    'bert-large-uncased': "https://s3.amazonaws.com/models.huggingface.co/bert/bert-large-uncased.tar.gz",
    'bert-base-cased': "https://s3.amazonaws.com/models.huggingface.co/bert/bert-base-cased.tar.gz",
    'bert-large-cased': "https://s3.amazonaws.com/models.huggingface.co/bert/bert-large-cased.tar.gz",
    'bert-base-multilingual-uncas
<think>嗯,用户要求详细解释Transformer和BERT的技术原理及发展历程,这需要系统梳理从Transformer到BERT的演进脉络。用户可能正在学习NLP前沿模型,或是准备相关面试,需要深度技术解析。 从引用材料看,用户提供的资料已涵盖关键点:Transformer的编码器-解码器结构、自注意力机制、位置编码;BERT的双向Transformer、Masked LM和NSP任务。但需要更结构化地呈现,并补充技术细节。 首先考虑用时间线梳理发展历程:2017年Transformer诞生解决RNN并行问题,2018年BERT创新性地用MLM实现双向预训练。这个脉络能帮助用户理解技术演进的逻辑。 技术原理部分需要分层解析: - Transformer部分重点讲清自注意力公式$ \text{Attention}(Q,K,V) = \text{softmax}(\frac{QK^T}{\sqrt{d_k}})V $的实际意义,以及多头机制如何增强特征提取 - 位置编码部分用$PE_{(pos,2i)} = \sin(pos/10000^{2i/d_{\text{model}}})$的实例说明如何保留序列信息 - 针对BERT要强调其仅用Transformer编码器,并通过[MASK]技巧解决双向训练难题 注意到用户示例中要求生成相关问题,这需要设计有梯度的思考题:从基础(如自注意力优势)到进阶(如BERT优化策略),最后延伸应用场景,帮助用户巩固知识体系。 特别要注意的是,所有数学公式必须严格按用户要求的格式:行内公式用$...$,独立公式用$$...$$。例如解释缩放点积注意力时,$\sqrt{d_k}$必须正确包裹,位置编码公式需单独成段显示。</think>以下是对Transformer和BERT的技术原理及发展历程的详细解析,结合关键技术创新点分层说明: --- ### **一、技术发展历程** 1. **2017年:Transformer诞生** - 由Google团队在论文《Attention is All You Need》中提出,**彻底取代RNN/LSTM**成为NLP主流架构 - 核心突破:**自注意力机制**实现并行化训练,解决RNN的长距离依赖问题 - 典型应用:机器翻译(编码器-解码器结构) 2. **2018年:BERT革命** - Google发布**BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)** - 创新点: - 首次实现**双向上下文建模**(传统语言模型仅单向) - 提出**Masked Language Model (MLM)** 预训练任务 - 刷新11项NLP任务记录(如GLUE基准提升7.6%)[^4] 3. **后续演进** - GPT系列(OpenAI):基于Transformer解码器的单向生成模型 - XLNet:引入排列语言模型解决BERT预训练-微调差异 - RoBERTa:优化BERT训练策略(更大批次/更长序列) --- ### **二、Transformer核心技术原理** #### **1. 核心结构** ```mermaid graph LR A[输入序列] --> B(嵌入层) B --> C[位置编码] C --> D{编码器堆栈} D --> E[自注意力层] E --> F[前馈网络层] D --> G[输出表示] ``` - **位置编码公式**: $$ PE_{(pos,2i)} = \sin\left(\frac{pos}{10000^{2i/d_{\text{model}}}}\right) \quad PE_{(pos,2i+1)} = \cos\left(\frac{pos}{10000^{2i/d_{\text{model}}}}\right) $$ 其中$pos$为位置,$i$为维度索引,解决**序列顺序丢失**问题[^2] #### **2. 自注意力机制** - **计算过程**: $$ \text{Attention}(Q,K,V) = \text{softmax}\left(\frac{QK^T}{\sqrt{d_k}}\right)V $$ - $Q$(查询)、$K$(键)、$V$(值)由同一输入线性变换得到 - **多头注意力**: 并行多个注意力头,捕获不同子空间特征(如语法/语义信息) #### **3. 编码器-解码器协作** - 编码器输出 → 解码器的K、V输入 - 解码器自注意力层采用**掩码机制**,防止当前位置关注后续词 --- ### **三、BERT核心技术突破** #### **1. 预训练任务创新** - **Masked LM (MLM)**: - 随机遮盖15%的输入词(其中80%替换为[MASK],10%随机替换,10%保留原词) - 目标:基于上下文预测被遮盖词,如: ``` 输入: "The [MASK] sat on the mat" 预测: "cat" ``` - **下一句预测(NSP)**: 判断两个句子是否连续(如`[CLS] + Sentence A + [SEP] + Sentence B`) #### **2. 模型架构特点** - **纯编码器结构**:仅使用Transformer的编码器堆栈 - **输入表征**: ``` [CLS] 我 喜欢 自然 语言 处理 [SEP] 这是 伟大 的 技术 [SEP] ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 分类符 Token嵌入 分割符 ``` - Token嵌入 + 位置嵌入 + 段落嵌入(Segment Embeddings) #### **3. 双向上下文优势** - 传统限制:GPT等模型仅能从左到右编码 - BERT突破:同时利用**左右两侧上下文** ```python # 示例:词义消歧 句子1: "银行[MASK]边有河流" → 预测"旁"(依赖右侧"河流") 句子2: "他去[MASK]行存钱" → 预测"银"(依赖左侧"存钱") ``` --- ### **四、关键影响与局限性** 1. **革命性贡献**: - 开启**预训练-微调范式**(Pretrain-Finetune) - 奠定大模型基础架构(如GPT-3、T5) 2. **主要局限**: - **预训练-微调差异**:MLM任务引入的[MASK]标记在微调时不存在 - **计算成本**:Base版需4-16块TPU训练数天 - **生成能力弱**:缺乏解码器,不适用于文本生成 --- ### **技术演进对比表** | 特性 | Transformer (2017) | BERT (2018) | GPT-3 (2020) | |--------------|--------------------|-----------------|-----------------| | **结构** | 编码器-解码器 | 纯编码器 | 纯解码器 | | **训练方式** | 监督学习 | 自监督预训练 | 自回归预训练 | | **上下文** | 双向(编码器) | 完全双向 | 单向(从左到右)| | **典型应用** | 机器翻译 | 文本分类/QA | 文本生成 | ---
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