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序列建模导论:数据、顺序与 时间动态

PolyU COMP5511Lecture 9
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在人工智能领域,序列建模将关注点从静态快照 转向 时间流。标准的机器学习任务通常假设 数据点 独立同分布(IID),这意味着 样本的顺序不影响结果。

序列建模明确摒弃这一假设,聚焦于三大核心支柱:

  • 违反 排列不变性:在表格数据中, 列的顺序是任意的。而在序列中,顺序才是首要特征。将“猫 吃了老鼠”换成“老鼠吃了猫”,会从根本上改变 语义基准真值 ,尽管词元完全相同。
  • 自回归 特性:我们假设在时刻 $t$ 的观测,在数学上 以其历史($t-1, t-2, \dots, 1$)为条件。 这需要以转移概率来刻画信息是如何演化的。
  • 变长映射:与固定的 28x28 像素网格不同,句子或 地震波等序列是 弹性的。模型必须使用一致的参数,处理长度为 $N$ 的输入并产生 长度为 $M$ 的输出。
时间上下文 $C_t$$X_1$$X_2$$X_3$$X_4$