Despite the outstanding performances of the large Transformer-based language models, it proposes a challenge to compress the models and put them into the industrial environment. This degree project explores model compression methods called knowledge distillation in the sentiment classification task on Transformer models. Transformers are neural models having stacks of identical layers. In knowledge distillation for Transformer, a student model with fewer layers will learn to mimic intermediate layer vectors from a teacher model with more layers by designing and minimizing loss. We implement a framework to compare three knowledge distillation methods: MiniLM, TinyBERT, and Patient-KD. Student models produced by the three methods are evaluated by accuracy score on the SST-2 and SemEval sentiment classification dataset. The student models’ attention matrices are also compared with the teacher model to find the best student model for capturing dependencies in the input sentences. The comparison results show that the distillation method focusing on the Attention mechanism can produce student models with better performances and less variance. We also discover the over-fitting issue in Knowledge Distillation and propose a Two-Step Knowledge Distillation with Transformer Layer and Prediction Layer distillation to alleviate the problem. The experiment results prove that our method can produce robust, effective, and compact student models without introducing extra data. In the future, we would like to extend our framework to support more distillation methods on Transformer models and compare performances in tasks other than sentiment classification. / Trots de stora transformatorbaserade språkmodellernas enastående prestanda är det en utmaning att komprimera modellerna och använda dem i en industriell miljö. I detta examensarbete undersöks metoder för modellkomprimering som kallas kunskapsdestillation i uppgiften att klassificera känslor på Transformer-modeller. Transformers är neurala modeller med staplar av identiska lager. I kunskapsdestillation för Transformer lär sig en elevmodell med färre lager att efterlikna mellanliggande lagervektorer från en lärarmodell med fler lager genom att utforma och minimera förluster. Vi genomför en ram för att jämföra tre metoder för kunskapsdestillation: MiniLM, TinyBERT och Patient-KD. Elevmodeller som produceras av de tre metoderna utvärderas med hjälp av noggrannhetspoäng på datasetet för klassificering av känslor SST-2 och SemEval. Elevmodellernas uppmärksamhetsmatriser jämförs också med den från lärarmodellen för att ta reda på vilken elevmodell som är bäst för att fånga upp beroenden i de inmatade meningarna. Jämförelseresultaten visar att destillationsmetoden som fokuserar på uppmärksamhetsmekanismen kan ge studentmodeller med bättre prestanda och mindre varians. Vi upptäcker också problemet med överanpassning i kunskapsdestillation och föreslår en tvåstegs kunskapsdestillation med transformatorskikt och prediktionsskikt för att lindra problemet. Experimentresultaten visar att vår metod kan producera robusta, effektiva och kompakta elevmodeller utan att införa extra data. I framtiden vill vi utöka vårt ramverk för att stödja fler destillationmetoder på Transformer-modeller och jämföra prestanda i andra uppgifter än sentimentklassificering.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-325641 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Liu, Haonan |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2022:919 |
Page generated in 0.003 seconds