青の統計学-DS Playground-

ディープラーニング編

ニューラルネットワーク、CNN、RNN、Transformer、活性化関数、最適化手法に関するG検定対策問題

自然言語処理:Transformerアーキテクチャ選択判断 レベル2

あなたは多言語翻訳サービス会社で、新しい機械翻訳システムの開発責任者です。以下の要件を満たすモデル選択が必要です。

要件:
・日英翻訳で高品質な結果を実現したい
・長文(1000単語以上)の翻訳も高品質で処理したい
・系列方向の並列化により学習を効率化したい
・文脈を適切に捉えた自然な翻訳が必要
・従来のRNN/LSTM系モデルは長文で精度低下が課題

この状況で最も適切なアーキテクチャ選択を選びなさい。

解説

Transformerアーキテクチャの自然言語処理での優位性

正解

選択肢2「Transformer(Self-Attention)ベースのEncoder-Decoderモデルを採用する」が正解です。

正解になる理由

Transformerアーキテクチャは機械翻訳において革命的な改善をもたらしました。Self-Attention機構により長距離依存関係を効率的に捉え、RNNの順次処理制約を解消して、学習時は(教師強制により)全時刻を並列に計算できます。推論時もエンコーダは入力文全体を並列処理できますが、デコーダの自己回帰生成は1トークンずつ逐次に行う点に注意が必要です。長文でも文脈を適切に保持し、質の高い翻訳を実現できます。GPT、BERTなど現代の言語モデルの基盤技術です。

各誤答がなぜ誤りか

  • 選択肢1:LSTMは長文での勾配消失・情報保持限界があり、並列化も困難
  • 選択肢3:CNNは局所的な特徴抽出に強いが、言語の長距離依存性捉えには不向き
  • 選択肢4:RNN/GRUも順次処理のボトルネックと長距離依存の根本的限界がある
問題 3/20
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