Text Understanding with the Attention Sum Reader Network

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关键词

Bi-GRU, Bi-LSTM, attention sum

来源

arXiv 2016.03.04 (published at ACL 2016)

问题

使用带attention的深度模型解决完型填空问题

技术细节

模型比attentive reader简单，分以下几步：

1. 使用双向GRU/LSTM单元计算docment每个词的拼接词向量doc_endcoer
2. 使用双向GRU/LSTM单元计算query正向尾词和反向首词的拼接词向量query_endcoer
3. 计算doc_endcoer和query_endcoer的乘积，获得attention_res，并softmax(以保证值为正)
4. 将attention_res中备选词的attention分别累和（论文的关键所在，成为之后完型填空的深度模型的必备结构）
5. 计算交叉熵并更新梯度
   如图：
   

模型实现关键点

1. 由于document长，大约600+/700+，有极个别更长的，这就导致之后训练时document的gradients很大，占用很多内存，笔者的11G显存经常报不够用。所以document长度700内就够了，batch_size设32基本就到极限了
2. 计算准确率时，要计算本epoch内累积准确，而不能以batch为单位，否则会出现准确不断跳动的情况，让人以为训练有错
3. 第5步计算交叉熵时，不能再计算第二次softmax，要计算normalize；即假设第4步输出为$outputs$，那么 $$y_{predict}=outputs/\sum(outputs)$$ $$crossEntropy=-\sum(y*tf.log(y_{predict}))$$
   因为第3步计算attention_res已经是softmax过的，其内所有值都属于$[0,1)$，document长度为700左右，每个值大约都是千分之几到百分之几，这些数再softmax之后，基本成了平均数，比如$e^{0.005}\approx1.004$。

实现代码

Theano版本
tensorflow版本