大模型原理:预训练目标-因果语言建模(CLM)掩码语言建模(MLM)、下一句预测(NSP)

介绍

预训练阶段的核心是自监督学习,输入-目标对 无需人工标注,而是通过对原始文本进行数据变换,让目标从输入本身生成。不同预训练任务的输入-目标对设计差异较大,以下按主流预训练范式(因果语言建模、掩码语言建模、对比学习)进行介绍

因果语言建模(CLM)

自回归模型核心范式
适用模型:GPT系列、LLaMA系列、PaLM等自回归大模型
核心任务:模型根据前文文本,逐词预测下一个token,目标是完整的后续文本序列。
核心特点:输入是文本前缀,目标是文本后缀,天然适配生成式任务。

1. 基础格式设计

组成部分 具体内容 格式要求
输入(Input) 原始文本的前缀子序列(截断长度 ≤ 模型上下文窗口) 无特殊token,直接拼接文本
目标(Target) 原始文本中,输入前缀之后的后缀子序列 与输入严格衔接,无重复内容

2. 典型示例

原始文本:
人工智能是一门旨在使机器能够模拟人类智能行为的技术科学,它涵盖了机器学习、自然语言处理、计算机视觉等多个领域。

序号 输入(Input) 目标(Target) 截断规则
1 人工智能是一门旨在使机器能够 模拟人类智能行为的技术科学,它涵盖了机器学习、自然语言处理、计算机视觉等多个领域。 按token数截断前缀(如前10个token)
2 人工智能是一门旨在使机器能够模拟人类智能行为的技术科学,它涵盖了 机器学习、自然语言处理、计算机视觉等多个领域。 更长前缀,更短目标

3. 批量训练格式(JSONL)

{"input": "人工智能是一门旨在使机器能够", "target": "模拟人类智能行为的技术科学,它涵盖了机器学习、自然语言处理、计算机视觉等多个领域。"}
{"input": "机器学习的核心任务是", "target": "从数据中学习规律,并利用规律对新数据进行预测或决策。"}

掩码语言建模(MLM)

双向编码器核心范式

适用模型:BERT系列、ERNIE系列、RoBERTa等双向语义理解模型
核心任务:随机掩码输入文本中的部分token,模型预测被掩码位置的原始token。
核心特点:输入是带掩码标记的文本,目标是掩码位置的真实token,适配语义理解任务。

1. 基础格式设计

组成部分 具体内容 格式要求
输入(Input) 原始文本中随机替换15%的token为特殊标记 [MASK],或随机替换为其他token/保持原token 必须包含 [CLS](句首)和 [SEP](句尾)特殊token
目标(Target) 仅保留被掩码位置的真实token,非掩码位置标记为 -(无预测任务) 长度与输入完全一致,非掩码位置用占位符填充

2. 典型示例

原始文本:
机器学习是人工智能的核心分支

掩码策略 输入(Input) 目标(Target) 说明
基础掩码 [CLS] 机器 [MASK] 习 是 人工 智能 的 核心 分支 [SEP] - - 学 - - - - - - - - 单个token掩码
连续掩码 [CLS] [MASK] [MASK] 是 人工 智能 的 核心 分支 [SEP] - 机器 学习 - - - - - - - - 连续多个token掩码(适配短语预测)

3. 批量训练格式(JSONL)

{"input": "[CLS] 自然 [MASK] 处理 是 人工智能 的 重要 方向 [SEP]", "target": "- - 语言 - - - - - - - -"}
{"input": "[CLS] [MASK] 器 视觉 旨在 让 计算机 看懂 图像 [SEP]", "target": "- 机 - - - - - - - - -"}

句子顺序预测(NSP)

辅助预训练任务
适用模型:BERT系列(增强句间关系理解)
核心任务:判断两个句子是否为连续上下文,输入是两个句子的拼接,目标是二元标签。
核心特点:输入是句对,目标是逻辑关系标签,提升模型的篇章理解能力。

1. 基础格式设计

组成部分 具体内容 格式要求
输入(Input) [CLS] 句子A [SEP] 句子B [SEP],句子A和B随机为连续上下文(正例)或无关句子(负例) 必须包含 [CLS] [SEP] 分隔token
目标(Target) 正例标签 1,负例标签 0 仅二元标签,无文本内容

2. 典型示例

样本类型 输入(Input) 目标(Target)
正例 [CLS] 人工智能发展迅速 [SEP] 机器学习是其核心技术 [SEP] 1
负例 [CLS] 人工智能发展迅速 [SEP] 今天的天气非常好 [SEP] 0

原文出处:/show_1GW2Y9DWUcfJ.html