Transformers y Modelos de Atención · Inteligencia Artificial

BERT y modelos enmascarados

Explicar el preentrenamiento por lenguaje enmascarado de BERT y su uso mediante ajuste fino para tareas de comprensión.

BERT y modelos enmascarados

Aprender tapando palabras La genialidad de BERT es entrenar sin etiquetas: se tapan palabras al azar y se pide adivinarlas mirando a ambos lados. Ese pasatiempo obliga al modelo a entender el idioma, y luego se reaprovecha para casi cualquier tarea.

Modelo de lenguaje enmascarado

Se corrompe la frase sustituyendo algunos tokens por un marcador [MASK] y se entrena para predecirlos. Al usar contexto de ambos lados, la representación resultante es bidireccional.

Por qué enmascarar y no predecir el siguiente

Una fila de fichas teal con una ficha central coral tachada por un hueco; desde la izquierda y desde la derecha convergen dos flechas que señalan ese hueco.
Al tapar una palabra, el modelo debe adivinarla mirando a ambos lados: así se entrena la bidireccionalidad.

Bidireccionalidad

Cada token ve a los que le preceden y a los que le siguen. Captar ambas direcciones enriquece la representación para clasificar, extraer entidades o responder preguntas.

El marcador [CLS]

Se añade un token especial al principio cuya representación final resume la secuencia entera. Se usa para tareas de clasificación de frase o par.

Predecir los tokens ocultos

No siempre se reemplaza por [MASK]: parte se troca por una palabra aleatoria y parte se deja intacta. Así el modelo no aprende a ignorar el marcador y debe confiar en el contexto.

Autosupervisión a escala

El entrenamiento no necesita anotación humana: basta un corpus enorme. La señal sale del propio texto, lo que permite escalar a miles de millones de palabras.

Ajuste fino por tareas

Sobre el modelo preentrenado se añade una cabecita ligera y se entrena con pocos datos etiquetados. Una misma base sirve para sentimiento, preguntas o similitud.

Coste del ajuste

De BERT a variantes

ROBERTA lo mejoró con más datos y menos ruido; otros lo condensaron o lo especializaron en dominios. La receta del lenguaje enmascarado se volvió estándar.

Limitaciones para generar

Al enmascarar al azar, el modelo nunca aprendió a producir texto coherente token a token. Para generar sirven mejor los autorregresivos; BERT brilla entendiendo.

Interpretación y sesgo

Las representaciones codifican regularidades del corpus, incluidos sus sesgos. Reutilizarlo acríticamente propaga estereotipos aprendidos del dato.

Errores frecuentes

Ejemplo resuelto: clasificar reseñas con 500 etiquetas

Entrenar un clasificador desde cero con solo 500 reseñas aboca a sobreajustar; partir de BERT cambia el panorama.

  1. Añades el token [CLS] al principio de cada reseña y tokenizas el texto.
  2. El codificador preentrenado produce una representación contextual por token, incluida la de [CLS].
  3. Enganchas una capa lineal sobre [CLS] que devuelve probabilidad de positiva o negativa.
  4. Afinas solo las capas altas con tus 500 ejemplos, congelando el grueso del modelo para no olvidar.
  5. Validas con reseñas reservadas: si la precisión se estanca, afinas un poco más abajo en el modelo o ajustas la tasa.

¿Para qué sirve en la realidad?

Detección de spam, análisis de sentimiento en encuestas, respuesta de preguntas y búsqueda semántica en catálogos usan hoy codificadores tipo BERT afinados con cientos de ejemplos: la comprensión del lenguaje dejó de exigir grandes etiquetados.

BERT se entrena con lenguaje enmascarado en lugar de predecir el siguiente token porque así:

El preentrenamiento de BERT requiere grandes volúmenes de texto con etiquetas anotadas a mano.

BERT

Objetivo de predecir tokens tapados
lenguaje enmascarado
Token cuyo estado resume la frase
cls
Ventaja de mirar a los dos lados
bidireccional
Entrenar sin etiquetas a partir del texto
autosupervision
Adaptar el modelo base con una cabecita
ajuste fino

Ordena el ciclo de vida de un modelo tipo BERT:

Corpus
Enmascarar
Preentrenar
Afinar

Modelo de lenguaje
Modelos que asignan probabilidad a secuencias de texto.

Une cada idea de BERT con su consecuencia práctica.

Entender una vez, afinar muchas

# BERT y preentrenamiento
## Preentrenar
### lenguaje enmascarado
### corpus sin anotar
## Representar
### bidireccional
### token cls resumidor
## Afinar
### cabecera ligera
### pocos etiquetas
### congelar capas
## Encaja
### clasificar
### extraer entidades
### no generar

BERT (modelo de lenguaje)
Ficha del modelo que popularizó el preentrenamiento por enmascarado.

Necesitas detectar spam con solo 500 ejemplos etiquetados. ¿Por qué partir de un codificador preentrenado encaja mejor que entrenar una red desde cero? Razona.