Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Sign up for free
Menu
Search
Features
All features
Private URLs
Password Protection
Custom URLS
Scheduled publishing
Remove Branding
Restrict embedding
Deck Collections
Notes
Features
All features
Private URLs
Password Protection
Custom URLS
Scheduled publishing
Remove Branding
Restrict embedding
Deck Collections
Notes
Explore
Featured decks
Featured speakers
Programming
Technology
Storyboards
Explore
Featured decks
Featured speakers
Programming
Technology
Storyboards
Pricing
Search
Sign in
Sign up for free
最先端NLP2020: Dice Loss for Data-imbalanced NLP ...
Search
tatHi
September 25, 2020
Research
2.1k
0
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
最先端NLP2020: Dice Loss for Data-imbalanced NLP Tasks
Japanese presentation introducing "Dice Loss for Data-imbalanced NLP Tasks".
tatHi
September 25, 2020
More Decks by tatHi
See All by tatHi
SNLP2023: From Characters to Words: Hierarchical Pre-trained Language Model for Open-vocabulary Language Understanding
tathi
0
540
最長一致法のためのサブワード正則化手法(MaxMatch-Dropout)とその周辺の話
tathi
1
760
最先端NLP2022: Rare Tokens Degenerate All Tokens: Improving Neural Text Generation via Adaptive Gradient Gating for Rare Token Embeddings
tathi
1
750
テキストベクトルの重み付けを用いたタスクに対する単語分割の最適化
tathi
1
1k
要点を聞いてもらえるプレゼンを作ろう
tathi
14
7.1k
Task-Oriented Word Segmentation (Presentation for Doctoral Dissertation)
tathi
3
700
論文紹介: Fast WordPiece Tokenization
tathi
0
640
最先端NLP2021: How Good is Your Tokenizer? On the Monolingual Performance of Multilingual Language Models
tathi
0
760
文系的な興味を理系的な達成目標に変換する
tathi
7
4.8k
Other Decks in Research
See All in Research
COMETAを用いたデータ民主化運動の歴史
sazimai
0
250
【ローカルAIに向き合う展示会vol.2】液体時間定数型モジュールを用いた オリジナルの双方向エンコーダーモデルNexteraBERT 推論速度向上検討並びにダウンストリーム評価
rikkabotan7
0
200
Harness Engineering and Al Agent
kzinmr
3
2k
研究室単位での自律的 IPv6接続性確立に向けたAS共同運用モデルの提案と実証
reokashiwa
PRO
0
210
SAKURAONE:An Open Ethernet-based AI HPC System And Its Observed Workload Dynamicsin a Single-Tenant LLM Development Environment
yuukit
1
600
シングルチャネルマルチトーカー音声認識の進展
ryomasumura
0
290
RS-Agent: Automating Remote Sensing Tasks through Intelligent Agent
satai
3
550
横浜市長(山中氏)の言動にかかる第三者による調査報告書
y150saya
0
340
IA for theory
gpeyre
1
420
超効率化への挑戦:1bit LLMの現状と展望
yumaichikawa
0
710
Visual SLAM未来予測 / Future Prediction in Visual SLAM
koide3
1
1k
J-STAGEの現況と全文XML登載必須化について
xspa2012
0
240
Featured
See All Featured
Joys of Absence: A Defence of Solitary Play
codingconduct
1
520
A designer walks into a library…
pauljervisheath
211
25k
Code Review Best Practice
trishagee
74
20k
[RailsConf 2023 Opening Keynote] The Magic of Rails
eileencodes
31
10k
Are puppies a ranking factor?
jonoalderson
2
3.9k
Un-Boring Meetings
codingconduct
0
420
Introduction to Domain-Driven Design and Collaborative software design
baasie
1
990
DBのスキルで生き残る技術 - AI時代におけるテーブル設計の勘所
soudai
PRO
68
57k
The Illustrated Children's Guide to Kubernetes
chrisshort
51
53k
Mobile First: as difficult as doing things right
swwweet
225
10k
Rebuilding a faster, lazier Slack
samanthasiow
85
9.6k
Leading Effective Engineering Teams in the AI Era
addyosmani
9
2.6k
Transcript
Dice Loss for Data-imbalanced NLP Tasks Xiaoya Li, Xiaofei Sun,
Yuxian Meng, Junjun Liang, Fei Wu, Jiwei Li (ACL2020) Presenter: 平岡達也(東⼯⼤岡崎研D2) 2020/9/21 最先端NLP2020 1
まとめると • 問題: • (1) NLPタスクにおけるラベルの偏りがもたらす性能低下 • (2) easy-exampleに偏った学習を⾏うことによる性能低下 •
→これらは⼀般的に使⽤されるCross Entropy Lossでは考慮できない • 解決⽅策: • (1) Dice係数に基づくロス(Dice Loss)を導⼊し, ラベルの偏りを考慮した学習を⾏う. • (2) Focal Lossを応⽤することで, easy-exampleに学習が偏らない損失関数へとDice Lossを拡張 • 結果: • 複数のタスクで性能向上に寄与 • POS, NER, Reading comprehension, Paraphrase identification 2020/9/21 最先端NLP2020 2
NLPタスクにおける偏ったラベル⽐ • POS • ほとんどがNOUN • NER • ほとんどがOタグ •
Sentiment • ほとんどがpositive 2020/9/21 最先端NLP2020 3
偏ったラベル⽐が引き起こす⼆つの問題 1. 学習と評価の乖離 • 学習時は各サンプルをCross Entropy Lossで学習するため,サンプル 数の多いラベルに予測が傾く. • 評価ではF1値を⽤いるため,偏った予測に対するペナルティがある.
2. Easy negative exampleを重点的に学習 • 特定のラベルに偏ったデータではeasy-exampleが多くなる • 偏ったラベルの中の特に簡単なサンプルを重点的に学習してしまう 2020/9/21 最先端NLP2020 4
偏ったラベル⽐が引き起こす⼆つの問題 1. 学習と評価の乖離 • 学習時は各サンプルをCross Entropy Lossで学習するため,サンプル 数の多いラベルに予測が傾く. • 評価ではF1値を⽤いるため,偏った予測に対するペナルティがある.
• →(1) F1 scoreに関係する損失(Dice loss)で学習する 2. Easy negative exampleを重点的に学習 • 特定のラベルに偏ったデータではeasy-exampleが多くなる • 偏ったラベルの中の特に簡単なサンプルを重点的に学習してしまう • →(2) ⾃信を持って正解できる事例の損失に重みをつける (Focal lossに由来) 2020/9/21 最先端NLP2020 5
(1) Dice Loss [1/3] • ⽬的:学習損失と評価に⽤いるF1 scoreのギャップを埋める • ⽅法:F1 scoreに基づいた損失を設計
• Dice Similarity Coefficient (DSC) • ※⼆値分類の場合 A: モデルが正と予測した 事例の集合 B: 実際の正例の集合 と考えると 2020/9/21 最先端NLP2020 6
(1) Dice Loss [2/3] • ⽬的:学習損失と評価に⽤いるF1 scoreのギャップを埋める • ⽅法:F1 scoreに基づいた損失を設計
• Dice Similarity Coefficient (DSC) • ※⼆値分類の場合 A: モデルが正と予測した 事例の集合 B: 実際の正例の集合 と考えると A B AとBが完全に重なるときに (, )が最⼤ →負例に偏った予測をしていると ペナルティがある 2020/9/21 最先端NLP2020 7
(1) Dice Loss [3/3] • ⽬的:学習損失と評価に⽤いるF1 scoreのギャップを埋める • ⽅法:F1 scoreに基づいた損失を設計
• Dice Loss (DL) 事例! が正例ラベル1である予測確率 事例! が正例である時に1,その他で0 ⼀つの事例! についてのDSC データ全体でのDice Loss (! )をデータ全体で計算. !" # , !" # は学習が早くなるテクニック 2020/9/21 最先端NLP2020 8
(2) Self-adjusting Dice Loss [1/2] • 問題:easy-exampleに学習が偏る • 現象: •
⼆値分類の場合,正負のラベルを予測するためにはラベルの予測確率 が0.5より少しでも⼤きいか・⼩さければ良い. • Easy-example(例えばeasy-negative)が多い場合,予測確率が0に なるようにどんどん学習されてしまう • 例えば正例確率が0.1で⼗分に分類できているにもかかわらず,0.0に確率を近 づけるような損失が働く • →0.5付近の予測が0側に引っ張られてしまい,識別が難しくなる • (hard-negative, positiveの分類が難しくなる) • Easy-exampleはラベルが⼤きく偏っている場合に発⽣する 2020/9/21 最先端NLP2020 9
(2) Self-adjusting Dice Loss [2/2] • ⽬的:easy-exampleに学習が偏ることを防ぐ • ⽅法:モデルの予測確率でロスに重みをつけ, ⾃信を持って予測できる事例の損失を下げる
• 正例に対して,最低限の !" = 0.5を予測できるようする 2020/9/21 最先端NLP2020 10 DL DSC
Experiments (POS) • 中国語のPOSタグ付データセット • 他にもNER・読解・分類タスクで性能向上を確認 2020/9/25 最先端NLP2020 11
vs. Data augmentation • Paraphrase identification dataset QQP (⼆値分類) •
データ拡張・縮⼩を⾏ったデータセットで実験 • ラベルが均等になるようなデータ拡張を⾏わなくとも, DSCだけでそこそこの性能向上が得られる 訓練事例数 363,871 458,477 458,477 269,165 458,477(?) pos/neg⽐ 37% 63% 50% 50% 21% 79% 50% 50% 50% 50% 2020/9/21 最先端NLP2020 12
まとめ • ラベルが偏ったデータを学習するためにDiceLossを提案 • 評価で使⽤されるF1 scoreと同様の⽬的関数によりギャップを無くす • Focal Lossを応⽤し,easy-exampleの影響を減らす •
POSタグ付,NERなどの多値分類タスクで性能向上 • Data Augmentationせずとも,ラベルの偏りの影響を軽減した 学習が可能 • Generationタスクに応⽤できるか? • ラベル数(語彙)が⼤きすぎて難しい? 2020/9/21 最先端NLP2020 13