モデル概要
- エンコーダ：BERT
- デコーダ：Transformer
典型的なencoder-decoderモデル（Seq2Seq）．Seq2Seqについては，ここら辺が参考になる．
エンコーダにはBERT，デコーダにはTransformerを使っている．BERTの事前学習モデルは京都大学 黒橋・河原研究室にて公開されているものを使用している．BERTは高性能なエンコーダになれるが，デコーダにはなれない．理由は，エンコーダの入力を受け取れないから．しかし，BERTは構造的にはTransformerの集合なので，ほぼ同じと考えてもいい．
データセット
モデルの学習用のデータセットにはLivedoorニュースを使用した．訓練データは約10万記事，検証データは約3万記事
- データセット：Livedoorニュース
- 訓練データ：100,000記事
- 検証データ：30,000記事
- 最大入力単語数：512単語
- 最大出力単語数：128単語
上の画像の右側，下の部分が本文（入力文），上の赤い枠で囲まれた部分が要約（出力）．
本文は512単語を超えたら，それ以下の単語を切り捨てる．要約文の場合は128単語．
この手法は，文章要約タスクでよく使われるもので，「長い文章は初めの方に重要なことが書いてあることが多い」という考えに基づいている．
前処理
今回の前処理は主に二種類ある．
「単語分割」と「WordPiece」．
1. 単語分割
単語分割にはMeCab＋NEologdを使用している．
→ なぜ形態素解析を用いるのか？
上の画像のように，英語などの言語は半角スペースで単語に分割することができるが，日本語はそういったことができない．そのため，形態素解析ツールで分割する．
2. WordPiece
ところで，こういったモデルは語彙をあらかじめ記憶しておいて，その語彙の中にある単語をつなぎ合わせて文章を出力する．そのため，語彙にない単語は基本的に"[UNK]"のような特殊な文字に置き換えられる．
しかし，文章要約においては固有名詞が大事だったりする．そのためできるだけ語彙にない単語（以下，未知語）を減らしたい．
そこで，「WordPiece」という手法がよく用いられる．
WordPieceとは，未知語（語彙にない単語）をさらに分割して，語彙にある単語の組み合わせで表現しよう，というものだ．具体的には，
上の画像のようになる．この場合は「GardenVillHotel」という単語が語彙のリストの中になかったため，「Garden」，「Villa」，「Hotel」という，語彙の中にある単語の組み合わせで表現している．
学習
上の図のように，エンコーダに入力文（記事本文），デコーダに出力文（要約文）を設定して学習させる．
学習時のログは以下の通りとなっている．
上の画像を見ると，左側の精度が徐々に上がっていき，右側の損失が徐々に下がっていっているのが見て取れる．
BERTの補足
以下BERTの論文なので，詳しいことはここ見てください．
https://arxiv.org/abs/1810.04805
BERTは普通のモデルと違って，学習には2つのプロセスがある．
- 事前学習（pre-training）
- 転移学習（fine-turning）
1. 事前学習
事前学習とは，特定のタスクをBERTモデル単体で学習させることである．これによって，それぞれの単語の埋め込みベクトル（Embedding Layerのベクトル）を学習することができる．つまり，単語単体での意味を学習できるということだ．
2. 転移学習
転移学習は，事前学習済みモデルをほかのレイヤーと結合させ，自分のタスクを学習させるというものだ．これは，一からそのタスクを学習させるのに比べて，短時間で学習ができる．
また，BERTを用いたモデルは多数のSOTA（state-of-the-art）をたたき出しているので，一から学習するモデルより高精度でもある．
