How Can We Make Language Models Better at Handling the Diversity and Variability of Natural Languages ? - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique Access content directly
Theses Year : 2022

How Can We Make Language Models Better at Handling the Diversity and Variability of Natural Languages ?

Comment rendre les modèles de langue meilleurs face à la grande diversité et variabilité des langues ?

Abstract

Deep Learning for NLP has led to impressive empirical progress in recent years. In essence, this progress is based on better contextualized representations that can be easily used for a wide variety of tasks. However, these models usually require substantial computing power and large amounts of raw textual data. This makes language’s inherent diversity and variability a vivid challenge in NLP. We focus on the following: How can we make language models better at handling the variability and diversity of natural languages?. First, we explore the generalizability of language models by building and analyzing one of the first large-scale replication of a BERT model for a non-English language. Our results raise the question of using these language models on highly-variable domains such as these found online. Focusing on lexical normalization, we show that this task can be approached with BERT-like models. However, we show that it only partially helps downstream performance. In consequence, we focus on adaptation techniques using what we refer to as representation transfer and explore challenging settings such as the zero-shot setting, low-resource languages. We show that multilingual language models can be adapted and used efficiently with low-resource languages, even with the ones unseen during pretraining, and that the script is a critical component in this adaptation.
Ces dernières années, le passage à l’échelle (scaling) des modèles de langues basés sur l’apprentissage profond — principalement en termes de taille de modèle, de taille de l’ensemble de données d’entraînement et de puissance de calcul d’entraînement — est devenu l’une des principales forces motrices des progrès empiriques en Traitement Automatique du Langage (TAL). Comme l’illustrent les exemples de (Peters et al., 2018b; Devlin et al., 2018a; Brown et al., 2020;Zhang et al., 2022; Chowdhery et al., 2022), cela conduit à de meilleures performances en apprentissage supervisé ainsi qu’à de meilleures capacités de zero-shot (i.e. sans données annotées pour une tâche dans une langue donnée) et de few-shot (i.e. pour une quantité très limitée de données annotées) et cela pour une grande variété de tâches. Dans cette thèse, nous travaillons avec des modèles monolingues et multilingues de type BERT (Devlin et al., 2018a). Pour répondre à notre principale question de recherche: “Comment rendre les modèles de langue meilleurs face à la diversité et la variabilité des langues?” Nous explorons trois directions principales.1. Analyses comportementales (behavioral) et structurelles des modèles de langues 2. Approche de réduction des différences de domaine 3. Approche par technique d’adaptation. Tout d’abord, les modèles de langues de type BERT sont des objets complexes. La première étape de cette thèse a été de mener des analyses approfondies pour comprendre le comportement de ces modèles dans différents scénarios d’entraînement et de test (behavioral analysis). Ces analyses ont été enrichies par des études structurelles des modèles en décrivant leur fonctionnement interne. Ensuite, nous nous sommes concentrés sur une approche de réduction de l’écart entre les domaines. Dans cette approche, l’objectif est de rendre les données hautement variables hors domaine plus similaires aux données d’apprentissage. Enfin, nous présentons des techniques d’adaptation qui modélisent directement les données hors-domaine ou dans une langue différente des données d’apprentissage.
Fichier principal
Vignette du fichier
MULLER_Benjamin_these_2022.pdf (3.99 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-03966952 , version 1 (01-02-2023)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03966952 , version 1

Cite

Benjamin Muller. How Can We Make Language Models Better at Handling the Diversity and Variability of Natural Languages ?. Computation and Language [cs.CL]. Sorbonne Université, 2022. English. ⟨NNT : 2022SORUS399⟩. ⟨tel-03966952⟩
110 View
210 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More