Masked Autoencoder论文中 fine-tuning 和 linear probing含义

本文探讨了自监督学习中预训练模型应用于下游任务的两种常见方法:full fine-tuning和linear probing。full fine-tuning涉及更新所有模型参数,有时会冻结部分卷积层;而linear probing则仅更新最后一层线性层,保持预训练模型的特征层不变,通过监督数据训练分类器。这两种策略在模型微调和性能优化中扮演重要角色。

自监督学习任务中,将预训练模型转移到下游任务时,通常需要进行fine-tuning。

常见的方法有两种:

  1. full fine-tuning(更新所有模型参数),具体来说,冻结预训练模型的部分卷积层(通常是靠近输入的多数卷积层,因为这些层保留了大量底层信息)甚至不冻结任何网络层,训练剩下的卷积层(通常是靠近输出的部分卷积层)和全连接层

  2. linear probing (只更新最后一个linear layer参数),具体来说,训练后,要评价模型的好坏,通过将最后的一层替换成线性层。 预训练模型的表征层的特征固定,参数固化后未发生改变,只通过监督数据去训练分类器(通常是Softmax分类器或者SVM分类器等等)。只训练这个线性层就是linear probe。

### Masked Fine-tuning 技术详解 #### 定义与目标 Masked Fine-tuning 是一种微调技术,基于预训练的语言模型(如 BERT),通过对特定任务的数据集进行进一步训练来优化模型性能。该方法保留了原始 MLM (Masked Language Model) 的核心思想,在微调阶段引入部分遮蔽机制,使得模型能够更好地适应下游任务的需求[^4]。 #### 实现方式 在实际操作中,对于给定的任务数据集,可以选择随机屏蔽一定比例的输入token,并让模型尝试恢复这些被隐藏的信息。这种做法不仅有助于保持上下文理解的能力,还能够在一定程度上防止过拟合现象的发生。具体实现时可以调整以下几个参数: - **屏蔽概率**:决定多少百分比的文字会被替换为特殊标记 `[MASK]`。 - **替换策略**:除了直接用 `[MASK]` 替代外,还可以考虑其他形式的扰动,比如使用同义词或其他随机词汇代替真实值。 - **位置分布**:控制哪些部分更容易受到干扰,例如更倾向于影响句子中间而非开头结尾处的内容。 ```python from transformers import BertTokenizer, BertForMaskedLM import torch tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained('bert-base-uncased') model = BertForMaskedLM.from_pretrained('bert-base-uncased') input_text = "The capital of France is [MASK]." inputs = tokenizer(input_text, return_tensors="pt") with torch.no_grad(): outputs = model(**inputs) predicted_token_ids = torch.argmax(outputs.logits, dim=-1) decoded_output = tokenizer.decode(predicted_token_ids[0], skip_special_tokens=True) print(f"Input Text: {input_text}") print(f"Predicted Output: The capital of France is {decoded_output}.") ``` 此代码片段展示了如何利用 Hugging Face Transformers 库加载预训练好的 BERT 模型并执行简单的 masked prediction 任务。通过这种方式,可以根据具体的业务场景定制不同的 mask 策略来进行有效的 fine-tuning 训练。 #### 应用场景 Masked Fine-tuning 可广泛应用于自然语言处理领域内的多种任务类型,包括但不限于情感分析、命名实体识别、问答系统等。特别是在那些需要较强语境感知能力的情况下表现尤为突出。例如,在医疗记录解析或法律文件审查等领域,由于文档通常较长且逻辑复杂,采用此类方法可以帮助提高准确性的同时减少标注成本。
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