Transformer architectures have achieved great success in solving natural language tasks, which learn strong language representations from large-scale unlabeled texts. In this paper, we seek to go further beyond and explore a new logical inductive bias for better language representation learning. Logic reasoning is known as a formal methodology to reach answers from given knowledge and facts. Inspired by such a view, we develop a novel neural architecture named FOLNet (First-Order Logic Network), to encode this new inductive bias. We construct a set of neural logic operators as learnable Horn clauses, which are further forward-chained into a fully differentiable neural architecture (FOLNet). Interestingly, we find that the self-attention module in transformers can be composed by two of our neural logic operators, which probably explains their strong reasoning performance. Our proposed FOLNet has the same input and output interfaces as other pretrained models and thus could be pretrained/finetuned by using similar losses. It also allows FOLNet to be used in a plug-and-play manner when replacing other pretrained models. With our logical inductive bias, the same set of ``logic deduction skills'' learned through pretraining are expected to be equally capable of solving diverse downstream tasks. For this reason, FOLNet learns language representations that have much stronger transfer capabilities. Experimental results on several language understanding tasks show that our pretrained FOLNet model outperforms the existing strong transformer-based approaches.


翻译:摘要:Transformer架构在处理自然语言任务中取得了巨大成功,通过大规模无标注文本学习到强大的语言表示。本文旨在进一步探索一种新的逻辑归纳偏好以优化语言表示学习。逻辑推理作为一种形式化方法,能够从给定知识和事实中推导出答案。受此启发,我们提出了一种名为FOLNet(一阶逻辑网络)的新型神经架构,用于编码这一归纳偏好。我们构建了一组神经逻辑算子作为可学习的霍恩子句,并通过前向链接形成完全可微的神经架构(FOLNet)。有趣的是,我们发现Transformer中的自注意力模块可由两个神经逻辑算子组合而成,这或许解释了其强大的推理能力。所提出的FOLNet与现有预训练模型具有相同的输入输出接口,因此可通过相似损失函数进行预训练与微调,支持以即插即用方式替换其他预训练模型。凭借逻辑归纳偏好,通过预训练习得的同一套"逻辑推理技能"预期能够同等有效地解决各类下游任务。基于此,FOLNet学到的语言表示具有更强的迁移能力。在多项语言理解任务上的实验结果表明,我们预训练的FOLNet模型优于现有的强Transformer基线方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10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
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
最新内容
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
0+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
3+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
5+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
7+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
5+阅读 · 5月29日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员