Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
Discovering Universal Geometry in Embeddings wi...
Search
Momose Oyama
December 21, 2023
Research
1.2k
2
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
Discovering Universal Geometry in Embeddings with ICA
2023年12月20日 NLPコロキウム
Momose Oyama
December 21, 2023
More Decks by Momose Oyama
See All by Momose Oyama
独立成分分析を用いた埋め込み表現の視覚的な理解
momoseoyama
6
2.8k
Other Decks in Research
See All in Research
JPA2026_NetworkTutorial_JunKashihara
junkashihara
0
130
[IR Reading 2026春 論文紹介] LLM-based Listwise Reranking under the Effect of Positional Bias (ECIR 2026) /IR-Reading-2026-Spring
koheishinden
PRO
0
390
医療LLMの現在地〜最新研究から社会実装までを考える〜
kento1109
1
1.7k
Sleuthcon Keynote - How Cybercriminals (ab)use AI
fr0gger
0
320
Claude Code × autoresearch 実践
mathbullet
0
270
Harness Engineering and Al Agent
kzinmr
3
1.9k
全国町字単位空き家率推定データver1.0データ仕様
microbaseinc
0
220
SLAMはどこまで解決されたのか?
tomonom
0
1.3k
人間中心の意思決定支援AI
yukinobaba
PRO
7
4k
高性能計算機クラスタを用いた大規模点群処理による森林の単木抽出と構造解析
kentaitakura
1
120
進学校の生徒にはア行の苗字が多いのか
ozekinote
0
560
2025年度秋葉原ウォーカブルプロジェクト調査報告 「アキバらしいウォーカブル」とは何か
izumiyama_lab
1
210
Featured
See All Featured
The Art of Programming - Codeland 2020
erikaheidi
57
14k
Impact Scores and Hybrid Strategies: The future of link building
tamaranovitovic
0
430
Building an army of robots
kneath
306
46k
Ecommerce SEO: The Keys for Success Now & Beyond - #SERPConf2024
aleyda
1
2.1k
New Earth Scene 8
popppiees
3
2.5k
Measuring Dark Social's Impact On Conversion and Attribution
stephenakadiri
2
270
Why Mistakes Are the Best Teachers: Turning Failure into a Pathway for Growth
auna
0
250
Kristin Tynski - Automating Marketing Tasks With AI
techseoconnect
PRO
0
510
Java REST API Framework Comparison - PWX 2021
mraible
34
9.7k
Done Done
chrislema
186
16k
Helping Users Find Their Own Way: Creating Modern Search Experiences
danielanewman
31
3.4k
The Straight Up "How To Draw Better" Workshop
denniskardys
239
140k
Transcript
Discovering Universal Geometry in Embeddings with ICA 2023.12.20 NLPコロキウム Hiroaki
Yamagiwa*, Momose Oyama*, Hidetoshi Shimodaira EMNLP2023
⼤⼭百々勢 (Oyama Momose) l 京都⼤学 下平研究室 修⼠2年 (D進の予定) l 埋め込み表現の研究
◦ Norm of Word Embedding Encodes Information Gain [Oyama, Yokoi, Shimodaira, EMNLP 2023] [Paper] ◦ Discovering Universal Geometry in Embeddings with ICA [Yamagiwa*, Oyama*, Shimodaira, EMNLP 2023] [Paper] l 国内のコミュニティ ◦ NLP, YANS ◦ IBIS, 統計連合⼤会 2
道具の紹介︓ Independent Component Analysis (ICA)
ICAは独⽴な軸を⾒つける変換 𝐗𝐁 = 𝐒 ⼊⼒の⾏列: (𝑛, 𝑑) 変換後の⾏列: (𝑛, 𝑑)
𝑑個の列が互いに独⽴ 変換⾏列: (𝑑, 𝑑) 4
ICAは独⽴な軸を⾒つける変換 𝐗𝐁 = 𝐒 ⼊⼒の⾏列: (𝑛, 𝑑) 変換⾏列: (𝑑, 𝑑)
𝐗 (⼊⼒) 𝐒 (出⼒) ⾳声 𝑑箇所のマイクが拾った⼈々の話し声 𝑛秒分 𝑑個に分離した話し声のデータ 𝑛秒分 5 変換後の⾏列: (𝑛, 𝑑) 𝑑個の列が互いに独⽴
ICAは独⽴な軸を⾒つける変換 𝐗 (⼊⼒) 𝐒 (出⼒) ⾳声 𝑑箇所のマイクが拾った⼈々の話し声 𝑛秒分 𝑑個に分離した話し声のデータ 𝑛秒分
単語埋め込み 𝑑個の次元に分散して表現された 𝑛単語分の意味情報 𝑑個の独⽴な意味情報に分離された 𝑛単語の表現 (これから⾒ていきます) 𝐗𝐁 = 𝐒 ⼊⼒の⾏列: (𝑛, 𝑑) 変換⾏列: (𝑑, 𝑑) 6 変換後の⾏列: (𝑛, 𝑑) 𝑑個の列が互いに独⽴
単語埋め込みをICAで分析
単語ベクトルをヒートマップで可視化 l Skip-gram with Negative Samplingで学習した 単語ベクトル l ヒートマップ ◦
⾏: 単語ベクトル ◦ 列: 次元 (5/300) l 各要素の⼤⼩は解釈できない ◦ 「分散」表現なので ⾃然なこと 8
PCAをしても解釈性に変化なし 9
ICA後は各次元が持つ意味を解釈できる l 16軸: ⾷べ物 (dishes, …) l 26軸: ⾞ (cars,
…) l 35軸: 映画 (film, …) l 34軸: イタリア (italian, …) l 56軸: ⽇本 (japanese, …) 10
独⽴成分は「尖って」いて解釈可能 l 2軸に沿った散布図 ◦ イタリア軸と⾞軸 ◦ ⽇本軸と映画軸 l 加法構成性 ◦
Ferrari ≈ italian + cars ◦ kurosawa ≈ japanese + film l 300次元よりも⼩さな部分 空間で単語の意味を表現 11
ICAの結果の普遍性
まず、英語の埋め込みを可視化 英語 13
ICA: 異なる⾔語の埋め込みで形と意味が共通 14
PCA: 共通の性質を⾒つけられない 15
ICA: モデルやドメインの違いを超えた普遍性 16
PCA: やはりうまくいかない 17
なぜPCAではなくICAが うまくいくのか
PCAが捉えきれない⾼次情報をICAは捉える 𝐒 = 𝐗𝐀𝐑 ICA が独⽴な軸を⾒つける⼿順 1. ⽩⾊化 (PCA): 各軸を無相関にする
2. 直交変換: 各軸の⾮ガウス性を最⼤化する 19
PCAが捉えきれない⾮ガウス性をICAは捉える ICA が独⽴な軸を⾒つける⼿順 1. ⽩⾊化 (PCA): 各軸を無相関にする 2. 直交変換: 各軸の⾮ガウス性を最⼤化する
lどれだけガウス分布 から逸脱しているか l例えば歪度や尖度 で測定できる 𝐒 = 𝐗𝐀𝐑 20
PCAが捉えきれない⾮ガウス性をICAは捉える ICA = PCA + 直交変換 l PCA: 「尖った形状」を⾒つけられない l
ICA: 「尖った形状」を⾒つけられる 𝐒 = 𝐗𝐀𝐑 21
まとめ
まとめ l ICAを使って 埋め込みを分析した l わかったこと 1. 埋め込みの独⽴成分は 「尖って」いて解釈可能 2.
⾔語・モデル・ドメインの 違いを超えて普遍的 l PCAだと上⼿くいかない 23