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序列建模導論:資料、順序與 時間動態
PolyU COMP5511Lecture 9
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在人工智慧領域中,序列建模將焦點從靜態快照轉移到 時間序列流。標準的機器學習任務通常假設資料點是 獨立同分佈(IID),意即樣本的順序不影響結果。

序列建模明確地否定這一點,並聚焦於三大核心支柱:

  • 違反 排列不變性:在表格式資料中,欄位順序是任意的。在序列中,順序是主要特徵。將「The cat ate the rat」換成「The rat ate the cat」從根本上改變了 語意真實標註 儘管詞元完全相同。
  • 自迴歸 性質:我們假設時間 $t$ 的觀測在數學上以過去的歷史($t-1, t-2, \dots, 1$)為條件。這需要轉移機率來捕捉資訊如何演化。
  • 可變長度映射:與固定的 28x28 像素網格不同,句子或地震波等序列具有 彈性。模型必須使用一致的參數,處理長度為 $N$ 的輸入並產生長度為 $M$ 的輸出。
時間上下文 $C_t$$X_1$$X_2$$X_3$$X_4$