Length extrapolation has attracted considerable attention recently since it allows transformers to be tested on longer sequences than those used in training. Previous research has shown that this property can be attained by using carefully designed Relative Positional Encodings (RPEs). While these methods perform well on a variety of corpora, the conditions for length extrapolation have yet to be investigated. This paper attempts to determine what types of RPEs allow for length extrapolation through a thorough mathematical and empirical analysis. We discover that a transformer is certain to possess this property as long as the series that corresponds to the RPE's exponential converges. Two practices are derived from the conditions and examined in language modeling tasks on a variety of corpora. As a bonus from the conditions, we derive a new Theoretical Receptive Field (TRF) to measure the receptive field of RPEs without taking any training steps. Extensive experiments are conducted on the Wikitext-103, Books, Github, and WikiBook datasets to demonstrate the viability of our discovered conditions. We also compare TRF to Empirical Receptive Field (ERF) across different models, showing consistently matched trends on the aforementioned datasets. The code is available at https://github.com/OpenNLPLab/Rpe.


翻译:长度外推近期引起了广泛关注,因为它使Transformer能够处理比训练时更长的序列。以往研究表明,通过精心设计的相对位置编码(RPEs)可以实现这一特性。尽管这些方法在多种语料上表现出色,但长度外推的条件尚未得到深入探究。本文试图通过严密的数学与实证分析,确定何种RPEs能赋予模型长度外推能力。我们发现,只要RPE指数对应级数收敛,Transformer必然具备该性质。基于该条件推导出两种实践方法,并在多种语料的语言建模任务中进行了检验。作为条件推导的附带成果,我们提出了一种新的理论感受野(TRF),可在不进行任何训练步骤的情况下度量RPEs的感受野。我们在Wikitext-103、Books、Github和WikiBook数据集上进行了大量实验,验证了所发现条件的有效性。此外,我们还将TRF与不同模型上的经验感受野(ERF)进行对比,结果显示在上述数据集中趋势高度一致。相关代码已开源至https://github.com/OpenNLPLab/Rpe。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月5日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月5日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月2日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月2日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月1日
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
29+阅读 · 2017年12月6日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月5日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月5日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月2日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月2日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月1日
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
29+阅读 · 2017年12月6日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员