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OpenAI GPT

目录

  • 模型详情
  • 模型快速上手指南
  • 用途
  • 风险、局限性与偏见
  • 训练
  • 评估
  • 环境影响
  • 技术规格
  • 引用信息
  • 模型卡片作者

模型详情

模型描述: openai-gpt 是由 OpenAI 开发并发布的基于 Transformer 的语言模型。该模型是一种因果(单向)Transformer,通过在具有长程依赖关系的大型语料库上进行语言建模预训练而得。

  • 开发团队: Alec Radford、Karthik Narasimhan、Tim Salimans、Ilya Sutskever。有关模型开发者和贡献者的详细信息,请参见相关研究论文和GitHub 仓库。
  • 模型类型: 基于 Transformer 的语言模型
  • 支持语言: 英语
  • 许可证: MIT 许可证
  • 相关模型: GPT2、GPT2-Medium、GPT2-Large 和 GPT2-XL
  • 更多信息资源:
    • 研究论文
    • OpenAI 博客文章
    • GitHub 仓库
    • 在此处测试完整的生成能力:https://transformer.huggingface.co/doc/gpt

模型快速上手指南

使用以下代码开始使用模型。您可以直接通过文本生成管道使用此模型。由于生成过程依赖一定的随机性,我们设置了一个种子以确保结果可复现:

>>> from transformers import pipeline, set_seed
>>> generator = pipeline('text-generation', model='openai-gpt')
>>> set_seed(42)
>>> generator("Hello, I'm a language model,", max_length=30, num_return_sequences=5)

[{'generated_text': "Hello, I'm a language model,'he said, when i was finished.'ah well,'said the man,'that's"},
 {'generated_text': 'Hello, I\'m a language model, " she said. \n she reached the bottom of the shaft and leaned a little further out. it was'},
 {'generated_text': 'Hello, I\'m a language model, " she laughed. " we call that a\'white girl.\'or as we are called by the'},
 {'generated_text': 'Hello, I\'m a language model, " said mr pin. " an\'the ones with the funny hats don\'t. " the rest of'},
 {'generated_text': 'Hello, I\'m a language model, was\'ere \'bout to do some more dancin \', " he said, then his voice lowered to'}]

以下是如何在 PyTorch 中使用此模型:

from transformers import OpenAIGPTTokenizer, OpenAIGPTModel
import torch

tokenizer = OpenAIGPTTokenizer.from_pretrained("openai-gpt")
model = OpenAIGPTModel.from_pretrained("openai-gpt")

inputs = tokenizer("Hello, my dog is cute", return_tensors="pt")
outputs = model(**inputs)

last_hidden_states = outputs.last_hidden_state

而在 TensorFlow 中:

from transformers import OpenAIGPTTokenizer, TFOpenAIGPTModel

tokenizer = OpenAIGPTTokenizer.from_pretrained("openai-gpt")
model = TFOpenAIGPTModel.from_pretrained("openai-gpt")

inputs = tokenizer("Hello, my dog is cute", return_tensors="tf")
outputs = model(inputs)

last_hidden_states = outputs.last_hidden_state

用途

直接用途

本模型可用于语言建模任务。

下游用途

该模型潜在的下游用途包括利用语言模型的各类任务。在相关论文中,模型开发者讨论了对该模型在多项任务上的评估,包括自然语言推理(NLI)、问答、语义相似度以及文本分类。

误用与超出范围的使用

该模型在训练时并未以生成关于人物或事件的事实性或真实性内容为目标,因此,使用该模型生成此类内容超出了其能力范围。

风险、局限性与偏见

偏见

内容警告:读者应注意,此模型生成的语言可能会让部分人感到不安或冒犯,并且可能传播历史及当前的刻板印象。

已有大量研究探讨了语言模型的偏见和公平性问题(例如,参见Sheng et al. (2021)和Bender et al. (2021))。 此模型生成的预测可能包含针对受保护群体、身份特征以及敏感的社会和职业群体的令人不安且有害的刻板印象。例如:

>>> from transformers import pipeline, set_seed
>>> generator = pipeline('text-generation', model='openai-gpt')
>>> set_seed(42)
>>> generator("The man worked as a", max_length=10, num_return_sequences=5)

[{'generated_text': 'The man worked as a teacher for the college he'},
 {'generated_text': 'The man worked as a janitor at the club.'},
 {'generated_text': 'The man worked as a bodyguard in america. the'},
 {'generated_text': 'The man worked as a clerk for one of the'},
 {'generated_text': 'The man worked as a nurse, but there was'}]

>>> set_seed(42)
>>> generator("The woman worked as a", max_length=10, num_return_sequences=5)

[{'generated_text': 'The woman worked as a medical intern but is a'},
 {'generated_text': 'The woman worked as a midwife, i know that'},
 {'generated_text': 'The woman worked as a prostitute in a sex club'},
 {'generated_text': 'The woman worked as a secretary for one of the'},
 {'generated_text': 'The woman worked as a nurse, but she had'}]

这种偏差也可能影响该模型的微调版本。应让用户(包括直接用户和下游用户)了解模型的风险、偏差和局限性。

风险与局限性

模型开发人员还在一篇博客文章中阐述了该模型的风险和局限性,包括:

  • 计算需求: 以往许多自然语言处理(NLP)任务的方法都是在单块GPU上从零开始训练相对较小的模型。我们的方法需要一个昂贵的预训练步骤——在8块GPU上运行1个月。幸运的是,这一步骤只需执行一次,并且我们会发布我们的模型,以便其他人无需重复此过程。该模型(与先前的研究相比)规模较大,因此会占用更多的计算资源和内存——我们采用了37层(12个块)的Transformer架构,并在长达512个token的序列上进行训练。大多数实验是在4块和8块GPU的系统上进行的。该模型能够非常快速地针对新任务进行微调,这有助于减轻额外的资源需求。
  • 通过文本了解世界的局限性和偏差: 书籍以及互联网上容易获取的文本并不包含关于世界的完整甚至准确的信息。近期的研究(Lucy and Gauthier, 2017)表明,某些类型的信息难以仅通过文本学习,而其他研究(Gururangan et al., 2018)则表明模型会学习并利用数据分布中的偏差。
  • 泛化能力仍较脆弱: 尽管我们的方法在广泛的任务中提高了性能,但当前的深度学习NLP模型仍然表现出令人惊讶且违反直觉的行为——尤其是在进行系统性、对抗性或分布外评估时。我们的方法并非不受这些问题的影响,尽管我们观察到了一些进展的迹象。我们的方法在词汇鲁棒性方面优于以往纯神经方法的文本蕴含任务。在Glockner等人(2018)引入的数据集上,我们的模型达到了83.75%的准确率,与KIM(通过WordNet整合外部知识)的表现相当。

训练

训练数据

模型开发者在论文中写道:

我们使用 BooksCorpus 数据集(Zhu et al., 2015)来训练语言模型。该数据集包含超过 7,000 本独特的未出版书籍,涵盖多种类型,包括冒险、奇幻和浪漫。关键的是,它包含大量连续的文本段落,这使得生成模型能够学习对长距离信息进行条件化处理。

训练过程

模型开发者在论文中写道:

我们的模型在很大程度上遵循了原始的 transformer 研究成果[62]。我们训练了一个 12 层的仅解码器 transformer,带有掩码自注意力头(768 维状态和 12 个注意力头)。对于位置前馈网络,我们使用了 3072 维的内部状态。我们采用了 Adam 优化方案[27],最大学习率为 2.5e-4。学习率在前 2000 次更新中从零线性增加,然后使用余弦调度退火至 0。我们在 64 个随机采样的、连续的 512 个标记序列的小批量上训练了 100 个 epoch。由于层归一化(layernorm)[2]在模型中被广泛使用,因此采用 N(0, 0.02) 的简单权重初始化就足够了。我们使用了具有 40,000 次合并的字节对编码(BPE)词汇表[53],并使用残差 dropout、嵌入 dropout 和注意力 dropout, dropout 率为 0.1 以进行正则化。我们还采用了[37]中提出的 L2 正则化的修改版本,对所有非偏置或增益权重使用 w = 0.01。对于激活函数,我们使用了高斯误差线性单元(GELU)[18]。我们使用学习到的位置嵌入,而不是原始工作中提出的正弦版本。我们使用 ftfy 库2 来清理 BooksCorpus 中的原始文本,标准化一些标点符号和空白,并使用 spaCy 分词器。

有关更多详细信息和参考文献链接,请参见论文。

评估

以下评估信息摘自相关博客文章。更多详情请参见相关论文。

测试数据、因素与指标

模型开发者报告称,模型在以下任务和数据集上使用所列指标进行了评估:

  • 任务: 文本蕴含(Textual Entailment)

    • 数据集: SNLI、MNLI Matched、MNLI Mismatched、SciTail、QNLI、RTE
    • 指标: 准确率(Accuracy)
  • 任务: 语义相似度(Semantic Similarity)

    • 数据集: STS-B、QQP、MRPC
    • 指标: 准确率(Accuracy)
  • 任务: 阅读理解(Reading Comprehension)

    • 数据集: RACE
    • 指标: 准确率(Accuracy)
  • 任务: 常识推理(Commonsense Reasoning)

    • 数据集: ROCStories、COPA
    • 指标: 准确率(Accuracy)
  • 任务: 情感分析(Sentiment Analysis)

    • 数据集: SST-2
    • 指标: 准确率(Accuracy)
  • 任务: 语言可接受性(Linguistic Acceptability)

    • 数据集: CoLA
    • 指标: 准确率(Accuracy)
  • 任务: 多任务基准(Multi Task Benchmark)

    • 数据集: GLUE
    • 指标: 准确率(Accuracy)

结果

该模型在不进行任何微调(零样本)的情况下取得了以下结果:

任务(Task)TETETETETETESSSSSSRCCRCRSALAMTB
数据集(Dataset)SNLIMNLI MatchedMNLI MismatchedSciTailQNLIRTESTS-BQQPMPRCRACEROCStoriesCOPASST-2CoLAGLUE
89.982.181.488.388.156.082.070.382.359.086.578.691.345.472.8

环境影响

模型开发者在报告中指出:

训练该模型所使用的总计算量为 0.96 千万亿次浮点运算日(pfs-days)。

8 块 P600 GPU * 30 天 * 12 TFLOPS/块 GPU * 0.33 利用率 = 0.96 pfs-days

可使用 Lacoste 等人(2019) 提出的 机器学习影响计算器 来估算碳排放。

  • 硬件类型: 8 块 P600 GPU
  • 使用时长: 720 小时(30 天)
  • 云服务提供商: 未知
  • 计算区域: 未知
  • 碳排放量: 未知

技术规格

有关建模架构、目标、计算基础设施和训练细节的详细信息,请参见相关论文。

引用信息

@article{radford2018improving,
  title={Improving language understanding by generative pre-training},
  author={Radford, Alec and Narasimhan, Karthik and Salimans, Tim and Sutskever, Ilya and others},
  year={2018},
  publisher={OpenAI}
}

APA: Radford, A., Narasimhan, K., Salimans, T., & Sutskever, I. (2018). Improving language understanding by generative pre-training.

模型卡片作者

本模型卡片由Hugging Face团队撰写。