Solving math word problem (MWP) with AI techniques has recently made great progress with the success of deep neural networks (DNN), but it is far from being solved. We argue that the ability of learning by analogy is essential for an MWP solver to better understand same problems which may typically be formulated in diverse ways. However most existing works exploit the shortcut learning to train MWP solvers simply based on samples with a single question. In lack of diverse questions, these methods merely learn shallow heuristics. In this paper, we make a first attempt to solve MWPs by generating diverse yet consistent questions/equations. Given a typical MWP including the scenario description, question, and equation (i.e., answer), we first generate multiple consistent equations via a group of heuristic rules. We then feed them to a question generator together with the scenario to obtain the corresponding diverse questions, forming a new MWP with a variety of questions and equations. Finally we engage a data filter to remove those unreasonable MWPs, keeping the high-quality augmented ones. To evaluate the ability of learning by analogy for an MWP solver, we generate a new MWP dataset (called DiverseMath23K) with diverse questions by extending the current benchmark Math23K. Extensive experimental results demonstrate that our proposed method can generate high-quality diverse questions with corresponding equations, further leading to performance improvement on Diverse-Math23K. The code and dataset is available at: https://github.com/zhouzihao501/DiverseMWP


翻译:利用人工智能技术解决数学应用题(MWP)近年来随着深度神经网络(DNN)的成功取得了显著进展,但仍远未得到完全解决。我们认为,类比学习能力对于MWP求解器更好地理解可能以多种形式表述的同类问题至关重要。然而,现有研究大多利用捷径学习,仅基于单一问题的样本训练MWP求解器。由于缺乏多样化的题目,这些方法仅能学习浅层启发式规则。本文首次尝试通过生成多样化且一致的问题/方程来解决MWP。针对包含场景描述、问题和方程(即答案)的典型MWP,我们首先通过一组启发式规则生成多个一致的方程,然后将这些方程与场景一同输入问题生成器,以获取相应的多样化问题,从而形成包含多种问题与方程的新MWP。最后,我们使用数据过滤器剔除不合理的MWP,保留高质量增强样本。为评估MWP求解器的类比学习能力,我们基于现有基准数据集Math23K,生成了包含多样化问题的新MWP数据集(称为DiverseMath23K)。大量实验结果表明,所提方法能够生成与对应方程相匹配的高质量多样化问题,从而进一步提升Diverse-Math23K上的性能表现。代码和数据集详见:https://github.com/zhouzihao501/DiverseMWP

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
【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
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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
1+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
Arxiv
21+阅读 · 2022年11月8日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
VIP会员
最新内容
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:18
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
3+阅读 · 今天5:54
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:42
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
3+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
5+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
6+阅读 · 6月24日
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
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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员