如何将人类知识注入预训练模型，让知识和数据有机融合，一直是AI研究中的难题。
近日，达摩院首次利用半监督学习将标注的人类知识注入预训练对话模型，在MultiWOZ2.1等三个国际主流对话数据集中均实现了最佳效果，提升幅度明显，为知识和数据融合探索出新路径。
达摩院新模型在三大国际数据集上的表现
01什么是预训练模型
预训练模型是AI近年来重要的发展趋势，其打破了传统模型通用性差的制约，可做到举一反三，解决多种任务。
常见的预训练模型有预训练语言模型，可以出题让AI写高考作文；预训练多模态模型，可以给到文字让AI生成图片。
而预训练对话模型还需要考虑对话过程中的策略，如：对话轮次、上下文情境、对话人员的角色等，以便理解对方意图并做出恰当回复。
打个比方，在凌晨时分提问AI“明天天气如何”，AI根据理解作出的回答通常是当日天亮后的天气，而非客观事实上的“明天”。
对话特有的属性总结
经过快速发展，业内已成功构建出万亿参数的大模型。但不少研究者认为，数据量只是一方面，如果能将人类知识有机注入预训练模型，AI有望像人类一样思考。
不过，这并不容易。由于知识数量级远小于无标注数据，简单混合容易导致知识被淹没，或者出现严重的过拟合。
02AI模型的基本训练方法
目前，预训练模型的主流训练方法还是以有监督学习和自监督学习为主，半监督学习更多是配合有监督学习，用于减少数据标注、降低成本等场景。
有监督预训练：存在有标数据进行指导，所学出的特征对某些相关下游任务更加适配，但是却严重依赖人工标注；
自监督预训练：可不再受到人工标注的局限，利用海量无标数据进行学习，但学习成果更多是普适的语义表示。
半监督预训练：从迁移学习的角度来看，可以认为是一个前两种范式的自然延伸，可以充分利用有限的标注知识和大量的无标数据。
此次，达摩院研究人员将半监督学习和自监督学习进行融合，在预训练对话模型中实现了这一创新工作，相关论文已被AAAI2022接收。
半监督使用示意图
03达摩院的半监督预训练建模方案
构建知识库：
达摩院构建了目前最大的对话动作标签知识库，用于刻画对话策略，总量达97万轮次；
SPACE 1.0模型：
此外，达摩院还设计了新型预训练对话模型SPACE 1.0，采用 encoder+decoder 架构，预训练的目标既包含了传统的建模对话理解和对话生成的自监督 loss，也包含了建模对话策略的半监督 loss。
达摩院使用的半监督训练方法
新模型在斯坦福 In-Car，剑桥MultiWOZ2.0和亚马逊 MultiWOZ2.1这三个国际主流对话数据集上均实现了SOTA（最佳效果），部分提升超过5%，幅度较大。
在具体案例中，新模型能够更准确预测出对话动作，能够更好和人类进行对话，避免答非所问。
一轮完整的对话过程
达摩院资深算法专家李永彬表示，这项工作还只是起步，如何将更多的人类标注知识通过半监督的方式注入到预训练模型中、如何让模型自动选择合适的知识、如何更好评价知识注入的效果，还需要体系化的探索和创新。
目前，SPACE 1.0模型已应用于阿里云智能客服等产品，对外输出服务客户。据艾瑞咨询最近发布的《2022年中国对话式AI行业发展白皮书》，阿里云智能客服已领跑中国对话式AI行业。
备注：本文转载自阿里云公众号2022年4月12日《一个让AI“更聪明”的新尝试》
