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文章建议结合两种简单的方法将义原知识整合：
1）基于语言学假设，我们将聚合义原嵌入添加到每个词嵌入中以增强其语义表示；
2）我们使用义原预测作为辅助任务，帮助模型更深入地理解单词语义。

文章验证了我们的方法在与词级和句子级语义密切相关的几个中文 NLP 任务上的有效性。在预训练和微调的一般设置之后，实验表明使用半增强型 Transformer 在所有任务上都有一致的改进。

文章还发现，义原增强模型可以用较少的微调数据实现相同的性能，这是可取的，因为数据注释过程总是耗时且昂贵。

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模型的基本架构图如上。
思路简单，使用义原embedding的均值来增强词向量的embedding（二者相加），然后经过原始的transformer对句子进行编码，然后进行多任务的学习：对下一个词的的义原的预测、对下一个词的预测、下游任务的学习。

Transformmer-SE

看看公式：

X_s就是义原的embedding，w就是词的embedding，左边的结果就是通过义原增强后的embedding了。

Transformer-SE就是这么简单，在embeding做点手脚即可。

Transformer-SP

义原预测任务旨在预测下一个词的义原，可以表述为多标签分类任务。受多任务学习 (Caruana, 1997; Collobert et al, 2011) 的启发，文章在 Transformer-SP 的语言建模任务之外添加了义原预测任务。

这项任务挑战了模型整合义原知识的能力，并且可以被视为语言建模的补充任务，因为预测下一个单词的义原与理解语义密切相关，而且它通常比直接建模下一句话。

就是说Transformer-SP在训练方式上做了手脚，或者就是说修改了损失函数，让损失考虑到义原的预测，从而使得模型训练获得义原信息从而模型对其他任务的效果。

我们先看一下变量的定义：

（w₁，…，w_T）表示输入的单词
然后经过embedding层向量化后就表示为H⁰ = (w₁，…，w_T)
其中T表示单词的个数，D表示的应该就是d_model（也就是相当于embedding_size）
h₁^L 表示第1个单词的向量表示
h₂^L 表示第1、2个单词的向量表示…以此类推

公式如下：


其中的h^L 表示的是句子经过transform后的embedding表示。
p(w, s)表示的是下一个词w的义原s的概率。
那么义原预测的损失函数定义如下：

其中S是所有义原的集合。
g（w_t，s）表示0，1二值函数，用于表示这个义原是否是下一个词的义原。
因为词的义原并不是唯一的，因此这就是多标签分类的损失函数了。

那么Transformer-SP的损失函数就可以定义如下了：

L_SL表示下游任务的损失函数
L_LM表示预测下一个词的损失函数
L_PRE表示预训练的损失函数
L就表示优化了的下游任务的损失函数，也就是Transformer-SP的改进之处了。

实验结果

Transformer-SEP就是词进行义原增强，也用改进了的损失函数，即综合了SE和SP两种方法。

从实验结果看得出来，义原确实能够提示效果。

总结

读了这篇文章，大概知道义原的用法了，使用义原的精髓应该就是能够考虑义原embedding的训练吧。

参考

Enhancing Transformer with Sememe Knowledge
https://github.com/yuhui-zh15/SememeTransformer