wording (lm prediction)

Chapter2/chapter2.tex

@@ -766,11 +766,49 @@ c_{\textrm{KN}}(\cdot) = \left\{\begin{array}{ll}
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 \sectionnewpage
-\section{搜索}
+\section{预测与搜索}
 
-\parinterval 语言模型的应用非常广泛，比如，可以用语言模型判断一个句子是否通顺；也可以用语言模型在缺失单词的位置选择出最适合的单词。但是语言模型是否可以完成更加复杂的任务呢？比如写作文时，需要生成出一个完整的句子甚至一篇完整的文章，此时并没有指定某个单词序列作为输入，而是要求直接生成一个合理的单词序列。
+\parinterval 给定模型结构，统计语言模型的使用可以分为两个阶段：
 
-\parinterval 这个问题也对应着一大类自然语言处理问题\ \dash\ {\small\bfnew{序列生成}}\index{序列生成}（Sequence Generation）\index{Sequence Generation}。机器翻译就是一个非常典型的序列生成问题：在机器翻译任务中，需要根据源语言序列直接生成与之相对应的目标语言序列。但是语言模型本身并不能“制造”单词序列的，它的基础功能是评判给定的、已经生成的单词序列是否流畅合理。因此严格地说，序列生成问题的本质并非是语言模型凭空“生成”序列，而是使用语言模型在所有候选的单词序列中找出其中的“最佳”序列。实际上，在序列生成任务中寻找最佳单词序列过程的本质是经典的{\small\bfnew{搜索问题}}\index{搜索问题}（Search Problem）\index{Search Problem}。也就是，在所有可能的序列中，根据语言模型的打分找出最佳的序列作为生成的结果。下面将着重介绍序列生成背后的搜索问题建模方法，以及在序列生成里常用的搜索技术。
+\begin{itemize}
+\vspace{0.5em}
+\item {\small\bfnew{训练}}\index{训练}（Training\index{Training}）：从训练数据上获得语言模型的参数；
+\vspace{0.5em}
+\item {\small\bfnew{预测}}\index{预测}（Prediction\index{Prediction}）：用训练好的语言模型对新输入的句子进行评价，或者生成新的句子。
+\vspace{0.5em}
+\end{itemize}
+
+\parinterval 模型训练的内容已经在前文进行了介绍，这里重点讨论语言模型的预测。实际上，预测是统计自然语言处理中的常用概念。比如，深度学习中的{\small\bfnew{推断}}\index{推断}（Inference\index{Inference}）、统计机器翻译中的{\small\bfnew{解码}}\index{解码}（Decoding\index{Decoding}）本质上都是预测。具体到语言建模的问题上，预测往往对应两类问题：
+
+\begin{itemize}
+\vspace{0.5em}
+\item 预测输入句子的可能性。比如，有如下两个句子，
+
+\vspace{0.8em}
+\hspace{10em} The boy caught the cat.
+
+\vspace{0.8em}
+\hspace{10em} The caught boy the cat.
+
+\vspace{0.8em}
+
+可以利用语言模型对其进行打分，即计算句子的生成概率，之后把语言模型的得分作为判断句子合理性的依据。显然，在这个例子中，第一句的语言模型得分更高，因此句子也更加合理。
+
+\vspace{0.5em}
+\item 预测可能生成的单词或者单词序列。比如，对于如下的例子
+
+\vspace{0.8em}
+\hspace{10em} The boy caught \ \ \underline{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }
+\vspace{0.8em}
+
+下划线的部分是缺失的内容，现在要将缺失的部分生成出来。理论上，所有可能的单词串都可以构成缺失部分的内容。这时可以使用语言模型得到所有可能词串构成句子的概率，之后找到概率最高的词串作为缺失部分的内容。
+
+\vspace{0.5em}
+\end{itemize}
+
+\parinterval 从对词序列建模的角度看，以上两类预测问题本质上是一样的。因为，它们都是在使用语言模型对单词序列进行概率评估。但是，从具体实现上看，单词序列生成更难。因为，它不仅要对所有可能的词序列进行打分，同时要“找到”最好的词序列。由于潜在的词序列不计其数，因此这个“找”最优词序列的过程并不简单。
+
+\parinterval 实际上，生成最优词序列的问题也对应着自然语言处理中的一大类问题\ \dash\ {\small\bfnew{序列生成}}\index{序列生成}（Sequence Generation）\index{Sequence Generation}。机器翻译就是一个非常典型的序列生成问题：在机器翻译任务中，需要根据源语言序列直接生成与之相对应的目标语言序列。但是语言模型本身并不能“制造”单词序列的。因此严格地说，序列生成问题的本质并非是语言模型凭空“生成”序列，而是使用语言模型在所有候选的单词序列中找出“最佳”序列。这个过程的本质上对应着经典的{\small\bfnew{搜索问题}}\index{搜索问题}（Search Problem）\index{Search Problem}。也就是，在所有可能的序列中，根据语言模型的打分找出最佳的序列作为生成的结果。下面将着重介绍序列生成背后的问题建模方法，以及在序列生成里常用的搜索技术。
 
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