语言模型定义
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语言模型是一种能够为给定文本序列预测概率分布的统计模型,其核心任务是计算一个词序列出现的概率。
语言模型的基本定义
从数学角度看,语言模型是对序列的联合概率分布的建模:
其中
通常使用条件概率分解:
语言模型的主要类型
语言模型按照架构和训练方法可分为多种类型:
- 统计语言模型:基于词频统计和条件概率
- N-gram模型
- 最大熵模型
- 神经网络语言模型:使用神经网络架构
- 前馈神经网络语言模型
- 循环神经网络语言模型(RNN, LSTM, GRU)
- Transformer基础的语言模型
- 编码器模型(如BERT)
- 解码器模型(如GPT系列)
- 编码器-解码器模型(如T5, BART)
# 简单的语言模型概率计算示例
def calculate_sentence_probability(model, sentence):
"""
使用语言模型计算句子概率
model: 语言模型
sentence: 输入句子,词的列表
"""
probability = 1.0
# 自回归方式计算概率
for i in range(1, len(sentence)):
context = sentence[:i]
next_word = sentence[i]
# 使用模型预测下一个词的概率
next_word_prob = model.predict_next_word_probability(context, next_word)
# 累乘得到句子概率
probability *= next_word_prob
return probability
"语言模型是自然语言处理的基础,是连接人类语言与机器理解的桥梁。"
语言模型的应用
语言模型在多个领域有广泛应用:
- 文本生成:创作、对话、摘要
- 机器翻译:跨语言文本转换
- 拼写纠错:检测和修正文本错误
- 语音识别:提高识别准确率
- 情感分析:理解文本情感倾向
- 问答系统:回答用户问题
模型类型 | 特点 | 优势 | 劣势 |
---|---|---|---|
统计语言模型 | 基于统计规则 | 简单、可解释 | 稀疏性问题、无法泛化 |
神经网络语言模型 | 基于神经网络 | 更好的泛化能力 | 需要大量训练数据、计算资源 |
大型预训练语言模型 | 基于Transformer | 强大的表达能力、涌现能力 | 需要海量计算资源、黑盒性质 |