■ 為什么要寫這本書
2020 年的晚秋，當(dāng)出版社編輯聯(lián)絡(luò)到我，問我有沒有興趣寫一本自然語(yǔ)言處理方面的書時(shí)，我欣然應(yīng)允。于是選題接洽，經(jīng)過深思熟慮之后決定選取 BERT 這個(gè)方向。
BERT 的全稱是基于變換器的雙向編碼器表示技術(shù)，它是一種基于深度學(xué)習(xí)的新型自然語(yǔ)言處理模型。BERT 提出了一種新的預(yù)訓(xùn)練目標(biāo)：屏蔽字語(yǔ)言模型（MLM）與從左到右的單向語(yǔ)言模型預(yù)訓(xùn)練不同，MLM 目標(biāo)允許表征融合左右兩側(cè)的語(yǔ)義，從而預(yù)訓(xùn)練一個(gè)深度雙向 Transformer。BERT 一經(jīng)問世，便有了不俗的表現(xiàn)，在機(jī)器閱讀理解水平測(cè)試中，它在各項(xiàng)衡量指標(biāo)上超越了人類，還在 11 種不同 NLP 測(cè)試中創(chuàng)出最佳成績(jī)。BERT 為 NLP 帶來了里程碑式的改變，也是 NLP 領(lǐng)域發(fā)展過程中一大進(jìn)展。BERT 從誕生到現(xiàn)在，得到了廣泛的應(yīng)用，它在屏蔽詞預(yù)測(cè)、關(guān)鍵詞提取、下一句預(yù)測(cè)等多種自然語(yǔ)言處理任務(wù)中均有不俗的表現(xiàn)，因?yàn)?BERT 代表了 NLP 新技術(shù)，具有一定的先進(jìn)性，所以我選定它來作為本書的主題。
寫這本書的初衷：用簡(jiǎn)單、通俗、易懂的語(yǔ)言對(duì) BERT 相關(guān)的自然語(yǔ)言處理技術(shù)進(jìn)行描述，從原理、架構(gòu)、實(shí)現(xiàn)等多維度解讀BERT 模型，并展示由淺到深不同層面的實(shí)戰(zhàn)案例， 通過將理論和實(shí)踐相結(jié)合，使讀者能夠在對(duì)模型充分理解的基礎(chǔ)上，運(yùn)用模型解決實(shí)際任務(wù)。
寫這本書的第二個(gè)理由是對(duì)自己30 年工作做一個(gè)適時(shí)的總結(jié)。我是一名電子信息工程師，
在過去的 30 年工作中，分別在長(zhǎng)城計(jì)算機(jī)軟件與系統(tǒng)公司、大唐微電子、北京吾譯超群科技有限公司擔(dān)任研發(fā)工程師，曾經(jīng)參與過智能化翻譯教學(xué)系統(tǒng)等項(xiàng)目的研發(fā)工作，在自然語(yǔ)言處理等方面精耕細(xì)作，這次有機(jī)會(huì)來寫 BERT，可以對(duì)這一新技術(shù)做一個(gè)系統(tǒng)的梳理和解讀，并呈現(xiàn)給大家，并和大家分享。
如果你下定決心要去干一件事，到底需要幾個(gè)理由？一個(gè)就夠了，接下來，擼起袖子加油干！

■ 本書有什么特色
1. 本書行文邏輯清晰，通俗易懂
深度學(xué)習(xí)算法包含很多繁雜的公式，為了便于讀者理解本書內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率，本書重點(diǎn)不是推導(dǎo)理論，而是用通俗淺顯的語(yǔ)言把道理闡明，幫助讀者建立直覺。用通俗的語(yǔ)言對(duì)復(fù)雜模型進(jìn)行解讀，為讀者在這個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)一步深入研究拋磚引玉。
2. 本書每一章節(jié)均附有課后習(xí)題，以便適時(shí)檢驗(yàn)讀者的學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)習(xí)效率
為了便于讀者理解本書內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率，專門在每一章后面附了練習(xí)題，讀者在讀完本章節(jié)內(nèi)容之后，做一下課后練習(xí)題，以檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。這些課后習(xí)題答案和本書涉及的源代碼一起收錄于附贈(zèng)資源中。
3. 行文和結(jié)構(gòu)連貫
采取讀者第一視角的模式來組織行文邏輯和實(shí)現(xiàn)方案，使得行文和結(jié)構(gòu)更連貫，便于理解。
4. 實(shí)際案例解析，注重實(shí)戰(zhàn)演練
以通俗易懂的文字，解釋了自然語(yǔ)言處理技術(shù)的基本原理，對(duì)常見算法架構(gòu)進(jìn)行介紹， 對(duì)本書的主要內(nèi)容BERT 模型進(jìn)行詳細(xì)的講解，分別從不同的難度等級(jí)展示了兩個(gè)實(shí)戰(zhàn)案例， 將理論和實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合在一起。
5. 編程思想及經(jīng)驗(yàn)分享，提升你的編程能力
在案例講解中，融入了編程思想及經(jīng)驗(yàn)的分享。不只是學(xué)習(xí)技術(shù)，重要的是在思想上能有所提升，希望讓你在學(xué)習(xí)技術(shù)的同時(shí)，潛移默化中，能夠加深對(duì)一些編程思想的認(rèn)識(shí)。

■ 本書內(nèi)容及知識(shí)體系
第一篇 自然語(yǔ)言處理基礎(chǔ)
本篇由第 1 ～ 3 章內(nèi)容組成，對(duì)自然語(yǔ)言處理技術(shù)、掌握該技術(shù)需要的預(yù)備知識(shí)和文本的表示技術(shù)進(jìn)行了解釋。
第二篇 自然語(yǔ)言處理中的深度學(xué)習(xí)算法
本篇包含第 4 ～ 5 章，第 4 章自然語(yǔ)言處理和深度學(xué)習(xí)介紹了常用的模型 ；第 5 章重點(diǎn)介紹了 BERT 模型。
第三篇 實(shí)戰(zhàn)案例
本篇包含 6 ～ 7 章，分別從由淺到深的不同層面展示了兩個(gè)實(shí)戰(zhàn)案例。第四篇 結(jié)語(yǔ)和展望 （第 8 章）

■ 數(shù)據(jù)資源內(nèi)容介紹
為了方便讀者閱讀本書，本書附贈(zèng)以下資源。具體如下：
? 本書實(shí)例的源代碼；
? 本書課后習(xí)題答案；
? BERT 模型數(shù)據(jù)集。

■ 適合閱讀本書的讀者
? 自然語(yǔ)言處理初學(xué)者；
? 語(yǔ)言類大學(xué)的信息科學(xué)專業(yè)的學(xué)生；
? 立志從事自然語(yǔ)言處理方向研究的學(xué)生；
? 計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生；
? 軟件開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理。

■ 閱讀本書的建議
? 沒有自然語(yǔ)言處理基礎(chǔ)的讀者，建議從第 1 章按順序閱讀，讀完前四章之后，對(duì)自然語(yǔ)言處理的背景知識(shí)便有了一定了解。在此基礎(chǔ)上，閱讀后續(xù)章節(jié)，第 5 章是本書的重點(diǎn)。有一定自然語(yǔ)言處理基礎(chǔ)的讀者，可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇感興趣的章節(jié)進(jìn)行針對(duì)性閱讀。本書為不同的讀者準(zhǔn)備了兩個(gè)不同層面的實(shí)戰(zhàn)案例，讀者可以根據(jù)自己的實(shí)際情況和認(rèn)知程度，有選擇地閱讀。如果有志從事這一領(lǐng)域的工作或者深入研究，則應(yīng)掌握第 6 ～ 7 章的全部?jī)?nèi)容，如果條件允許，最好實(shí)際動(dòng)手實(shí)現(xiàn)文中案例。在實(shí)際演練過程中如果遇到任何問題，可以按照書上提供的聯(lián)絡(luò)方式找作者答疑。
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前 言 III

? 對(duì)于書中提到的拓展參考資料，建議高水平讀者進(jìn)行拓展。自然語(yǔ)言處理是一個(gè)龐大的知識(shí)體系，本書涉獵的課題只是冰山一角，想在這一領(lǐng)域深耕細(xì)作的讀者，還需大量閱讀相關(guān)資料。
? 帶著疑問去閱讀，不僅是指你閱讀之前要明確解決的問題（閱讀目的），而且在閱讀過程中，也要多反問自己：這是最好的實(shí)現(xiàn)方案嗎？是否有其他更簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)方式？……通過不斷自我提問，你的思維將會(huì)不斷被打開，也能從中收獲更多。
本書是作者 30 年寶貴工作經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，通過本書，將自然語(yǔ)言處理這一華麗的水晶宮殿呈現(xiàn)給大家，為大家講述宮殿中一顆璀璨的明珠BERT 的前世今生，并指導(dǎo)大家如何將 BERT 這顆明珠鑲嵌成皇冠、項(xiàng)鏈，或是一枚別致的胸針（實(shí)戰(zhàn)示例），為大家在自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域進(jìn)一步深耕細(xì)作拋磚引玉。來吧，讓我們開始 BERT 之旅吧！
由于作者水平有限，書中難免存在一些錯(cuò)誤和疏漏，歡迎讀者發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行反饋。

■ 鳴謝
本書的完成首先感謝生命，感謝給予我生命之源的父母。
其次，感謝中國(guó)鐵道出版社有限公司的編輯，沒有這些編輯慧眼識(shí)珠，就沒有此書對(duì)
BERT 這顆明珠做細(xì)致梳理的機(jī)會(huì)，他們?cè)谶x題和全書架構(gòu)方面提出了許多建設(shè)性的建議， 在寫作過程中給予了許多鼓勵(lì)和支持，此書得以按時(shí)交稿，得益于他們的大力支持，在此表示衷心的感謝。
在此書的寫作過程中，盧苗苗老師為第4 章提供了參考資料，清華大學(xué)電子工程系汪致庸
同學(xué)為第 5 章的內(nèi)容提供了參考資料，在此表示衷心感謝。
最后，感謝熱心讀者撥冗垂閱，謝謝你們的熱心閱讀，希望讀完此書后有所收獲，再一次謝謝大家。