One word, many vectorsUn mot, plusieurs vecteurs

TRA6008 S2 · in classS2 · en classe

Three sentences, one word

Take three sentences with bank in them:

  • I deposited money at the bank.
  • We picnicked on the river bank.
  • The plane will bank left.

You would translate the word three different ways: banque, rive, virer. A fixed embedding gives all three the same vector.

A vector space with three dashed regions: finance containing money, deposit and loan, riverside containing river, shore and water, and tilting and turning containing turn, veer and tilt. A point labelled bank sits in each one, numbered for its sentence, and a small dashed empty circle beside the finance region marks where the single fixed vector used to sit.
Figure 1. One vector per occurrence: the three senses land in three places, and the point where the fixed vector sat is left empty.

A vector per occurrence

A contextual embedding sides with the translator. Instead of storing one finished vector per word, the model computes a vector for each occurrence, at the moment of use, from the whole sentence around it:

  • the bank beside deposited and money comes out near the vocabulary of finance;
  • the one beside river and picnicked, near geography;
  • the one after will, in verb territory.

Same word, three vectors, each shaped by its company. Models that work this way arrived in the late 2010s, and ELMo was the landmark (Peters et al., 2018).

This is also where the material stops being machine learning machine learning (ML)apprentissage automatique machine learningapprentissage automatique An approach to artificial intelligence in which a model is trained on data or experience so that its adjustable parameters come to reflect patterns relevant to a task.Approche de l'intelligence artificielle dans laquelle un modèle est entraîné sur des données ou sur l'expérience, de sorte que ses paramètres ajustables en viennent à refléter des régularités pertinentes pour une tâche. in general and becomes deep learning deep learning (DL)apprentissage profond machine learningapprentissage automatique An approach to machine learning based on neural networks with many successive layers of computing units.Approche de l'apprentissage automatique fondée sur des réseaux de neurones comportant de nombreuses couches successives d'unités de calcul. . Word2vec kept its model deliberately simple, which let it train on billions of words (Mikolov et al., 2013a). Computing a vector for every occurrence takes many layers instead, and ELMo’s paper says so in its title, Deep contextualized word representations.

What happens to polysemy

Nobody lists the senses of bank or writes a rule to pick one. The senses simply stop being merged, because there is no single vector left for them to be merged into.

One consequence is easy to miss. A word no longer has “its vector”, the kind you could print in a table. It has a vector in each sentence, so the question “what does the model think bank means?” only has answers of the form “here, in this sentence”. Word meaning in isolation, the thing a dictionary records, has quietly left the system.

Two panels. The one headed static contains a three-row table: cat, bank and dog, each with a row of five shaded cells standing for its vector. The one headed contextual contains no table, but two sentences as word chips, money at the bank and on the river bank, with a short row of shaded cells hanging under each occurrence of bank, the two rows shaded differently.
Figure 2. On the left, one row per word, a table you can look up. On the right, no table: each occurrence of bank is given a vector in its own sentence, and the two are not the same.
Written in English. The French version was automatically generated and I have not revised it. Rédigé en anglais. La version française a été générée automatiquement et je ne l'ai pas révisée. Updated 2 October 2026

Trois phrases, un seul mot

Prenons trois phrases contenant bank :

  • I deposited money at the bank.
  • We picnicked on the river bank.
  • The plane will bank left.

Vous traduiriez le mot de trois façons différentes : banque, rive, virer. Un plongement fixe donne le même vecteur aux trois.

Un espace vectoriel avec trois zones en pointillé : la finance, qui contient money, deposit et loan ; le bord de rivière, qui contient river, shore et water ; l'inclinaison et le virage, qui contiennent turn, veer et tilt. Un point étiqueté bank se trouve dans chacune, numéroté selon sa phrase, et un petit cercle vide en pointillé près de la zone de la finance marque l'endroit où se trouvait le vecteur fixe.
Figure 1. Un vecteur par occurrence : les trois sens atterrissent en trois endroits, et le point où se trouvait le vecteur fixe reste vide.

Un vecteur par occurrence

Un plongement contextuel donne raison à la traductrice ou au traducteur. Au lieu de conserver un vecteur tout fait par mot, le modèle calcule un vecteur pour chaque occurrence, au moment de l’usage, à partir de toute la phrase qui l’entoure :

  • le bank voisin de deposited et de money ressort près du vocabulaire de la finance ;
  • celui qui voisine avec river et picnicked, près de la géographie ;
  • celui qui suit will, du côté des verbes.

Même mot, trois vecteurs, chacun façonné par sa compagnie. Les modèles qui fonctionnent ainsi arrivent à la fin des années 2010, et ELMo en est le jalon (Peters et al., 2018).

C’est aussi ici que la matière cesse d’être de l’apprentissage automatique machine learning (ML)apprentissage automatique machine learningapprentissage automatique An approach to artificial intelligence in which a model is trained on data or experience so that its adjustable parameters come to reflect patterns relevant to a task.Approche de l'intelligence artificielle dans laquelle un modèle est entraîné sur des données ou sur l'expérience, de sorte que ses paramètres ajustables en viennent à refléter des régularités pertinentes pour une tâche. en général pour devenir de l’apprentissage profond deep learning (DL)apprentissage profond machine learningapprentissage automatique An approach to machine learning based on neural networks with many successive layers of computing units.Approche de l'apprentissage automatique fondée sur des réseaux de neurones comportant de nombreuses couches successives d'unités de calcul. . Word2vec gardait son modèle délibérément simple, ce qui lui a permis de s’entraîner sur des milliards de mots (Mikolov et al., 2013a). Calculer un vecteur pour chaque occurrence demande au contraire de nombreuses couches, et l’article d’ELMo le dit dans son titre, Deep contextualized word representations.

Ce que devient la polysémie

Personne ne dresse la liste des sens de bank ni n’écrit de règle pour en choisir un. Les sens cessent simplement d’être fusionnés, parce qu’il ne reste aucun vecteur unique dans lequel les fusionner.

Une conséquence passe facilement inaperçue. Un mot n’a plus « son vecteur », celui qu’on pourrait imprimer dans un tableau. Il a un vecteur dans chaque phrase, si bien que la question « que pense le modèle du sens de bank ? » n’admet que des réponses de la forme « ici, dans cette phrase ». Le sens d’un mot hors contexte, ce que consigne un dictionnaire, a discrètement quitté le système.

Deux panneaux. Celui intitulé statique contient un tableau de trois rangées : cat, bank et dog, chacun avec une rangée de cinq cases teintées représentant son vecteur. Celui intitulé contextuel ne contient aucun tableau, mais deux phrases sous forme de jetons, money at the bank et on the river bank, avec une courte rangée de cases teintées sous chaque occurrence de bank, les deux rangées teintées différemment.
Figure 2. À gauche, une rangée par mot, un tableau consultable. À droite, aucun tableau : chaque occurrence de bank reçoit un vecteur dans sa propre phrase, et les deux ne sont pas les mêmes.
Written in English. The French version was automatically generated and I have not revised it. Rédigé en anglais. La version française a été générée automatiquement et je ne l'ai pas révisée. Mise à jour 10 septembre 2026

Sources

  • Jurafsky, D., & Martin, J. H. (2026). Speech and Language Processing: An Introduction to Natural Language Processing, Computational Linguistics, and Speech Recognition with Language Models. Online draft, 3rd edition. https://web.stanford.edu/~jurafsky/slp3/
  • Mikolov, T., Chen, K., Corrado, G., & Dean, J. (2013a). Efficient Estimation of Word Representations in Vector Space. arXiv preprint arXiv:1301.3781 (ICLR 2013 Workshop Track). https://arxiv.org/abs/1301.3781
  • Peters, M. E., Neumann, M., Iyyer, M., Gardner, M., Clark, C., Lee, K., et al. (2018). Deep Contextualized Word Representations. Proceedings of the 2018 Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics: Human Language Technologies, Volume 1 (Long Papers). https://doi.org/10.18653/v1/N18-1202

Sources

  • Jurafsky, D., & Martin, J. H. (2026). Speech and Language Processing: An Introduction to Natural Language Processing, Computational Linguistics, and Speech Recognition with Language Models. Online draft, 3rd edition. https://web.stanford.edu/~jurafsky/slp3/
  • Mikolov, T., Chen, K., Corrado, G., & Dean, J. (2013a). Efficient Estimation of Word Representations in Vector Space. arXiv preprint arXiv:1301.3781 (ICLR 2013 Workshop Track). https://arxiv.org/abs/1301.3781
  • Peters, M. E., Neumann, M., Iyyer, M., Gardner, M., Clark, C., Lee, K., et al. (2018). Deep Contextualized Word Representations. Proceedings of the 2018 Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics: Human Language Technologies, Volume 1 (Long Papers). https://doi.org/10.18653/v1/N18-1202

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