神经网络微调技术全解(04)-- Prompt Tuning-可训练提示(Learnable Prompts)

“可训练提示”(Learnable Prompts)是Prompt Tuning中的一个关键概念。与手动设计的固定文本提示不同,可训练提示指的是一种自动化的、基于学习的提示优化方法。这种提示不再是简单的静态文本,而是通过训练模型来学习的一组向量表示,用以引导模型在特定任务上的输出。

可训练提示的核心思想

  1. 向量表示
    • 在可训练提示中,提示不再是直接的文本,而是一组向量(通常与模型的输入嵌入有相同的维度)。这些向量可以被视为提示的连续表示。
    • 这些向量会与输入文本的嵌入表示结合在一起,以引导模型的行为。
  2. 学习过程
    • 可训练提示是通过训练来获得的。它们的初始化可能是随机的,也可以基于某些策略进行初始化。
    • 通过反向传播算法,提示向量会在训练过程中根据任务的需求进行优化,从而使得这些提示更适合特定的任务。
  3. 作用方式
    • 可训练提示通常被附加到输入文本的前面(或者根据需求也可以放在后面或中间)。这些提示向量与输入文本一起传递给模型。
    • 由于提示向量是模型的一部分,它们在训练过程中会随着损失函数的优化而被调整,以最大化模型在特定任务上的表现
### 关于Prompt-Tuning的概念 Prompt-tuning是一种新兴的技术,在自然语言处理领域中用于调整预训练模型的行为,而无需修改其权重。通过优化输入到模型中的提示(prompt),可以引导模型产生特定类型的输出。这种方法允许利用少量标注数据来定制大型预训练模型的功能,从而适应各种下游任务的需求[^2]。 ### 实现方法 为了实施prompt-tuning,通常会采用如下策略: - **设计有效的提示模板**:创建能够有效指导模型生成预期响应的文本模式。这可能涉及选择合适的占位符变量以及构建有助于传达上下文信息的辅助语句。 - **参数化提示结构**:引入可学习的连续向量表示(soft prompt),这些向量可以在训练过程中被更新,以便更好地匹配目标任务的要求。这种方式使得即使对于未见过的任务也能快速适配。 - **联合训练机制**:将上述两种方式结合起来,既保留部分固定形式的硬编码提示(hard-coded prompts),又加入一些可以通过反向传播算法自动调节的学习型组件(learnable components)。 ```python import torch from transformers import AutoModelForCausalLM, AutoTokenizer tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained('model_name') model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained('model_name') def tune_prompt(input_text, target_task): inputs = tokenizer([input_text], return_tensors="pt") # Add soft-prompt tokens here as needed outputs = model.generate(**inputs) tuned_output = tokenizer.decode(outputs[0], skip_special_tokens=True) return tuned_output ``` 这段代码展示了如何加载一个预训练的语言模型并定义了一个简单的函数`tune_prompt`来进行基于给定输入文本和目标任务的提示调优操作。 ### 应用场景 Prompt-tuning的应用范围广泛,涵盖了多个方面: - **对话系统增强**:提高聊天机器人理解和回应人类用户的准确性; - **情感分析改进**:使NLP工具更精准地识别不同情绪倾向的内容; - **机器翻译质量提升**:改善多语言之间的转换效果; - **文本分类性能优化**:帮助解决诸如垃圾邮件过滤等问题; 值得注意的是,在实际应用中要特别关注公平性和无偏见性的问题,因为不当设置可能会无意间放大已有偏差,造成不良后果。
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