Prompt范式你們了解多少

卷友們好，我是rumor。

之前我學(xué)習(xí)Prompt范式的源起PET后就鴿了很久，相信卷友們已經(jīng)把Prompt的論文都追完了，把我遠(yuǎn)遠(yuǎn)地落在了后面。周末我不甘被卷，奮起直追，連刷三篇paper，希望能趕上大家學(xué)習(xí)的步伐。

Prefix-tuning- Optimizing continuous prompts for generation

P-tuning-GPT Understands， Too

Prompt-tuning-The Power of Scale for Parameter-Efficient Prompt Tuning

自動(dòng)化Prompt

Prompt范式的第一個(gè)階段，就是在輸入上加Prompt文本，再對(duì)輸出進(jìn)行映射。但這種方式怎么想都不是很優(yōu)雅，無(wú)法避免人工的介入。即使有方法可以批量挖掘，但也有些復(fù)雜（有這個(gè)功夫能標(biāo)不少高質(zhì)量語(yǔ)料），而且模型畢竟是黑盒，對(duì)離散文本輸入的魯棒性很差：

怎么辦呢？離散的不行，那就連續(xù)的唄

用固定的token代替prompt，拼接上文本輸入，當(dāng)成特殊的embedding輸入，這樣在訓(xùn)練時(shí)也可以對(duì)prompt進(jìn)行優(yōu)化，就減小了prompt挖掘、選擇的成本。

如何加入Prompt

前面的想法非常單純，但實(shí)際操作起來(lái)還是需要些技巧的。

Prefix-tuning

Prefix-tuning是做生成任務(wù)，它根據(jù)不同的模型結(jié)構(gòu)定義了不同的Prompt拼接方式，在GPT類的自回歸模型上采用［PREFIX， x， y］，在T5類的encoder-decoder模型上采用［PREFIX， x， PREFIX‘， y］：

值得注意的還有三個(gè)改動(dòng)：

把預(yù)訓(xùn)練大模型freeze住，因?yàn)榇竽Ｐ?a target="_blank">參數(shù)量大，精調(diào)起來(lái)效率低，畢竟prompt的出現(xiàn)就是要解決大模型少樣本的適配

作者發(fā)現(xiàn)直接優(yōu)化Prompt參數(shù)不太穩(wěn)定，加了個(gè)更大的MLP，訓(xùn)練完只保存MLP變換后的參數(shù)就行了

實(shí)驗(yàn)證實(shí)只加到embedding上的效果不太好，因此作者在每層都加了prompt的參數(shù)，改動(dòng)較大

P-tuning

P-tuning是稍晚些的工作，主要針對(duì)NLU任務(wù)。對(duì)于BERT類雙向語(yǔ)言模型采用模版（P1， x， P2， ［MASK］， P3），對(duì)于單向語(yǔ)言模型采用（P1， x， P2， ［MASK］）：

同時(shí)加了兩個(gè)改動(dòng)：

考慮到預(yù)訓(xùn)練模型本身的embedding就比較離散了（隨機(jī)初始化+梯度傳回來(lái)小，最后只是小范圍優(yōu)化），同時(shí)prompt本身也是互相關(guān)聯(lián)的，所以作者先用LSTM對(duì)prompt進(jìn)行編碼

在輸入上加入了anchor，比如對(duì)于RTE任務(wù)，加上一個(gè)問(wèn)號(hào)變成［PRE］［prompt tokens］［HYP］？［prompt tokens］［MASK］后效果會(huì)更好

P-tuning的效果很好，之前的Prompt模型都是主打小樣本效果，而P-tuning終于在整個(gè)數(shù)據(jù)集上超越了精調(diào)的效果：

雖然P-tuning效果好，但實(shí)驗(yàn)對(duì)比也有些問(wèn)題，它沒(méi)有freeze大模型，而是一起精調(diào)的，相當(dāng)于引入了額外的輸入特征，而平時(shí)我們?cè)谳斎爰觽€(gè)詞法句法信息也會(huì)有提升，所以不能完全肯定這個(gè)效果是prompt帶來(lái)的。同時(shí)隨著模型尺寸增大，精調(diào)也會(huì)更難。

Prompt-tuning

Prompt-tuning就更加有信服力一些，純憑Prompt撬動(dòng)了大模型。

Prompt-tuning給每個(gè)任務(wù)定義了自己的Prompt，拼接到數(shù)據(jù)上作為輸入，同時(shí)freeze預(yù)訓(xùn)練模型進(jìn)行訓(xùn)練，在沒(méi)有加額外層的情況下，可以看到隨著模型體積增大效果越來(lái)越好，最終追上了精調(diào)的效果：

同時(shí)，Prompt-tuning還提出了Prompt-ensembling，也就是在一個(gè)batch里同時(shí)訓(xùn)練同一個(gè)任務(wù)的不同prompt，這樣相當(dāng)于訓(xùn)練了不同「模型」，比模型集成的成本小多了。

其他Trick

除了怎么加Prompt之外，Prompt向量的初始化和長(zhǎng)度也有所講究。

Prompt初始化

Prefix-tuning采用了任務(wù)相關(guān)的文字進(jìn)行初始化，而Prompt-tuning發(fā)現(xiàn)在NLU任務(wù)上用label文本初始化效果更好。不過(guò)隨著模型尺寸的提升，這種gap也會(huì)最終消失。

Prompt長(zhǎng)度

從Prompt-tuning的實(shí)驗(yàn)可以看到，長(zhǎng)度在10-20時(shí)的表現(xiàn)已經(jīng)不錯(cuò)了，同時(shí)這個(gè)gap也會(huì)隨著模型尺寸的提升而減小。

總結(jié)

要說(shuō)上次看PET時(shí)我對(duì)Prompt范式還是將信將疑，看完這幾篇之后就比較認(rèn)可了。尤其是Prompt-tuning的一系列實(shí)驗(yàn)，確實(shí)證明了增加少量可調(diào)節(jié)參數(shù)可以很好地運(yùn)用大模型，并且模型能力越強(qiáng)，所需要的prompt人工調(diào)參就越少。

這種參數(shù)化Prompt的方法除了避免「人工」智能外，還有一方面就是省去了Y的映射。因?yàn)樵诰{(diào)的過(guò)程中，模型的輸出就被拿捏死了，而且Prompt-tuning還用label初始化Prompt，更加讓模型知道要輸出啥。

Finally，終于追上了前沿，大家的鬼點(diǎn)子可真多啊。

來(lái)源：李rumor

編輯：jq