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导语

本文简要总结了GPT、GPT-2和GPT-3的一些发展和对比。

GPT: Improving Language Understanding by Generative Pre-Training 

GPT-2: Language Models are Unsupervised Multitask Learners

GPT-3: Language Models are Few-Shot Learners

GPT简介

GPT是在Transformer发表后一年的工作，它主要是利用了Transformer的Decoder来进行语言模型的训练。他的预训练目标函数为：

整个模型的结构由一个输入的投影层将token id映射为embedding，中间12层的Transformer Decoder Layer和最终的一个输出投影层组成。

他的无监督预训练方式是自回归模式的，也就是说GPT是单向的语言模型，在预测下一个token时，只能看到前面的token。预训练的语料库为BooksCorpus数据集。

在进行下游有监督的任务时，GPT取最后一个token经过Transformer后的输出作为对输入的一个编码（类似于[CLS]在BERT中的功能），之后接一个Linear层映射到输出的维度。

GPT-2

GPT在发表后，很快BERT就出现了，并且以全面碾压的姿态在所有任务上完爆GPT-1，因此，OpenAI团队便也加大了GPT的训练数据和模型参数，但是在做到下游任务的时候，它会用一个叫做zero-shot的设定，zero-shot是说，在做到下游任务的时候，不需要下游任务的任何标注信息，那么也不需要去重新训练已经预训练好的模型。这样子的好处是我只要训练好一个模型，在任何地方都可以用。

根据沐神所说，如果作者就是在GPT-1的基础上用一个更大的数据集训练一个更大的模型，说得到结果比BERT好一些，可能也就好那么一点点，不是好那么多的情况下，大家会觉得GPT-2这篇文章就没什么意思了，工程味特别重。那么我换一个角度，选择一个更难的问题，我说做zero-shot。虽然结果可能没那么厉害了，没那么有优势，但是创新度一下就有了。

GPT-2的预训练语料则是在reddit上选取评分大于3分的网页，然后进行爬取得到的高质量语料，大约40G左右。

GPT-3

GPT-3的论文更像是一篇技术报告，长达63页，主要介绍了一些实验上的结果。GPT-3将模型的参数量直接提升到了1750亿参数，越GPT-2的100多倍，性能则是提升很大。

同时，GPT-3提出在下游任务上进行few-shot或者1-shot时，无需进行梯度更新的方式，这里可以通过如下的图示来解释：

左边展示了Zero-shot、1-shot和Few-shot的区别，他们都是在做预测，只是在输入数据时，zero-shot只说明任务，让模型就直接预测输出；1-shot则会在任务后面接一个例子提示一下模型；few-shot则是接若干个例子用来提示。

作者一共设置如下几种不同size的模型。

由于GPT-3的模型参数量暴增，所以预训练的语料也需要相应增加。首先，作者训练了一个简单的二分类器，分类器的正样例是GPT-2中爬取到的高质量数据，负例则是Common Crawl的低质量数据，接着再用这个分类器将所有的CommonCrawl数据进行分类，取出其中的正样例。然后使用lsh（局部敏感哈希算法）对相似的文档进行过滤，最后加入BERT、GPT2的那些预训练数据也作为语料，得到一个非常大的语料。

实验方面，GPT-3超过了绝大多数的zero-shot或者few-shot的state-of-the-art方法。

最后，作者也讨论了GPT-3的一些影响，诸如性别偏见、宗族偏见、宗教偏见等问题，而且无法保证长文本生成时的连贯性，存在下文不停重复上文的问题。

总结

GPT系列的模型让我们看到了语言模型届的”大力出奇迹“，到最终的GPT-3模型时参数量已经变成了1750亿的参数，是原始GPT（1.25亿）参数的1000多倍，不过GPT-3也在各种任务上展现了非常惊艳的效果，影响无疑是深远的，而且也证明了起码在现在阶段，通过增加参数而提升模型性能是远远还没有到顶的。