embedding技术
word2vec
Word2Vec是一个可以将语言中的字词转换为低维、稠密、连续的向量表达（Vector Respresentations）的模型,其主要依赖的假设是Distributional Hypothesis(1954年由Harris提出分布假说,即上下文相似的词，其语义也相似；我的理解就是词的语义可以根据其上下文计算得出)
Word2vec主要分为CBOW(Continuous Bag of Words)和Skip Gram两种模式，其中CBOW是从原始数据推测目标字词；而Skip-Gram是从目标字词推测原始语句，其中CBOW对小型数据比较合适，而Skip-Gram在大型预料中表现得更好。
负采样
负采样的基本思想是用采样一些负例的方式近似代替遍历整个词汇。
目标函数
\(其中h=w_1,...,w_n为上下文词序列\)
\(P_n(w)代表负样本分布为,w是抽样词\)
\(P_d(w)代表正样本(真实数据)分布\)
$ \sigma(x)=\frac{1}{1+e^{-x}}是sigmoid函数 \(
\) \theta 代表模型参数\(
\)k 代表负样本与正样本的比例\(
\)P^h( D=1|w,\theta ) = \frac{Ph_{\theta}(w)}{Ph_{\theta}(w)+kP_n(w)}=\sigma(\Delta S_{\theta}(w,h)) 代表在给定上下文h,参数\theta情况下w是正样本的概率\(
\)其中S_{\theta}(w,h)=\hat{q}(h)^T q_w + b_w = (\sum^n_{i=1}c_i \bigodot r_{w_i})^T q_w + b_w\(
\)\hat{q}(h) = \sum^n_{i=1}c_i \bigodot r_{w_i}是上下文词向量的线性加权,代表对目标词的估计值\(
\)c_i代表上下文词在位置i的权重向量\(
\)r_{w_i}代表上下文词i的词向量表示\(
\)q_w代表目标词的词向量表示\(
\)b_w代表上下文无关的偏置项$
反向梯度
$ \frac{\partial }{\partial \theta} J^{h,w}(\theta) = (1-\sigma(\Delta S_{\theta}(w,h))) \frac{\partial }{\partial \theta}logP^h_\theta(w) - \sum^k_{i=1}[\sigma(\Delta S_{\theta}(w,h))\frac{\partial }{\partial \theta}logP^h_\theta(x_i)]$
公式中使用k个噪音样本的词向量加和来代替词典全部词汇的加和,所以NCE的训练时间只线性相关于负样本个数,与词典大小无关。
层次softmax
Hierarchical Softmax中不更新每个词的输出词向量，更新的是二叉树(哈夫曼树)上节点对应的向量。代价由𝑂(|𝑉|)变为𝑂(\(𝑙𝑜𝑔_2|𝑉|\))
NPLM的目标函数和反向梯度
目标函数
\(P( Y = y | X = x) = \prod_{j=1}^{m}P(b_{j}(y) | b_{j-1}(y),b_{j-2}(y),...,b_{1}(y), X=x)
\)
其中\((b_{j−1}(y),b_{j−2}(y),...,b_1(y))\)为长度小于m的二进制表示，即是在二元分类树中的分支结点。
反向梯度
GNN(图神经网络)
deepwalk
一种可以学习到结点间局部结构相似性的图表征算法；
node2vec
加入了Alias sample(别名采样)，可以对加权图做word2vec
附录
- 【word2vec的提出】Efficient Estimation of Word Representations in Vector Space
- 【句向量段向量表示】Distributed Representations of Sentences and Documents
- 【层次softmax提出】Hierarchical Probabilistic Neural Network Language Model
- 【负采样提出】Learning word embeddings efficiently with noise-contrastive estimation
- 词表征 2：word2vec、CBoW、Skip-Gram、Negative Sampling、Hierarchical Softmax
- Hierarchical Probabilistic Neural Network Language Model (Hierarchical Softmax)
- A Neural Probabilistic Language Model
- DeepWalk: Online Learning of Social Representations
- Alias sample(别名采样)
- node2vec: Scalable Feature Learning for Networks
