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深入解析预训练语言模型在文本生成中的革命性应用:技术全景与未来挑战

本文精读最新综述《Pretrained Language Models for Text Generation: A Survey》,揭秘PLM如何重塑文本生成技术格局!


一、引言:文本生成的范式革命

文本生成(NLG)作为NLP核心任务之一,旨在根据输入数据生成符合人类语言习惯的文本。传统方法受限于数据稀疏性模型泛化能力,而预训练语言模型(PLM)的出现彻底改变了这一局面。通过“预训练+微调”范式,PLM将海量语言学知识和世界知识编码到参数中,显著提升了生成文本的质量和多样性。

核心优势

  • 知识富集:在大规模语料上预训练,捕获深层语言规律

  • 迁移高效:通过微调快速适应下游任务,解决数据稀缺问题

  • 架构统一:Transformer架构提供强大的序列建模能力


二、文本生成任务全景图

根据输入类型,文本生成任务可分为五大类:

输入类型典型任务代表方法
无输入/噪声无条件生成GPT系列
离散属性主题生成/属性控制CTRL
结构化数据数据到文本生成TableGPT, KG-to-text
多媒体图像描述/语音识别VideoBERT, XGPT
文本序列机器翻译/摘要/对话BART, T5

三、核心技术突破

1. 多模态输入建模

结构化数据处理挑战:知识图谱/表格等非序列数据与PLM的序列结构不匹配

创新解决方案

  • 线性化:将KG三元组转为序列(如(主体, 关系, 客体)

  • 图编码器增强:使用GNN编码结构信息后与PLM融合

  • 重建辅助任务:通过解码器重建原始结构(如Gong等提出的内容匹配损失)

# 伪代码:表格线性化示例
def serialize_table(table):return " | ".join([f"{col} is {val}" for col, val in table.items()])
# 输入: {"name": "Jack", "age": 30}
# 输出: "name is Jack | age is 30"
2. 输出文本关键特性控制
特性定义实现技术
相关性(Relevance)输出与输入主题一致性条件注意力路由(Zeng & Nie)
忠实性(Faithfulness)输出不违背输入事实指针生成器+知识检索(Kryscinski)
顺序保持(Order-preservation)跨语言短语顺序一致性多语言对齐(mRASP)

案例:在摘要任务中,Rothe等实验证明,用BERT初始化编码器可使模型更关注文档事实,减少幻觉生成。


四、微调策略精要

1. 数据视角
  • Few-shot学习:XLM利用高资源语言知识迁移到低资源翻译

  • 领域迁移:基于TF-IDF的掩码策略强化领域关键词学习

2. 任务视角
  • 增强连贯性

    • 下一句预测(NSP):判断句子连续性

    • 去噪自编码(DAE):重构受损文本(如TED模型)

  • 保持保真度:多任务学习同步优化内容匹配损失

3. 模型视角
  • 知识蒸馏:BERT作教师模型指导轻量学生模型(Chen等)

  • 课程学习:从简单样本逐步过渡到复杂样本(Zhao等)


五、未来挑战与方向

  1. 模型扩展

    • 解决预训练(如[MASK])与微调任务的不一致性

    • 探索知识注入式预训练(如ERNIE)

  2. 可控生成

    • 实现细粒度控制(情感/主题/风格)

    • 动态控制码替代预设标签

  3. 模型压缩

    • 蒸馏/量化PLM(如DistilGPT2)

    • 参数量化技术应用于生成任务

  4. 伦理治理

    • 消除性别/种族偏见

    • 构建内容安全过滤机制

六、结语

PLM已成为文本生成的基础设施级技术,其核心价值在于:

  1. 统一架构解决多种生成任务

  2. 知识迁移突破数据瓶颈

  3. 生成质量实现跨越式提升

未来研究需在可控性效率安全性三个维度持续突破。正如论文所预言:“设计更贴合生成任务的预训练范式,将是解锁PLM全部潜力的关键”。

参考文献
[1] Brown T B, et al. Language Models are Few-shot Learners. NeurIPS 2020.
[2] Gong H, et al. TableGPT: Few-shot Table-to-text Generation. COLING 2020.
[3] Zhou L, et al. Unified Vision-Language Pre-training. AAAI 2020.


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