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通过PyTorch来创建一个文本分类的Bert模型

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2018 年,谷歌发表了一篇题为《Pre-training of deep bidirectional Transformers for Language Understanding》的论文。

 

在本文中,介绍了一种称为BERT(带转换器Transformers的双向编码Encoder 器表示)的语言模型,该模型在问答、自然语言推理、分类和通用语言理解评估或 (GLUE)等任务中取得了最先进的性能.

 

BERT全称为Bidirectional Encoder Representation from Transformers[1],是一种用于语言表征的预训练模型。

 

它基于谷歌2017年发布的Transformer架构,通常的Transformer使用一组编码器和解码器网络,而BERT只需要一个额外的输出层,对预训练进行fine-tune,就可以满足各种任务,根本没有必要针对特定任务对模型进行修改。

 

BERT将多个Transformer编码器堆叠在一起。Transformer基于着名的多头注意力(Multi-head Attention)模块,该模块在视觉和语言任务方面都取得了巨大成功。

 

在本文中,我们将使用 PyTorch来创建一个文本分类的Bert模型。

 

笔者介今天绍一个python库 — simpletransformers,可以很好的解决高级预训练语言模型使用困难的问题。

 

simpletransformers使得高级预训练模型(BERT、RoBERTa、XLNet、XLM、DistilBERT、ALBERT、CamemBERT、XLM-RoBERTa、FlauBERT)的训练、评估和预测变得简单,每条只需3行即可初始化模型。

 

数据集来源:https://www.kaggle.com/jrobischon/wikipedia-movie-plots

 

该数据集包含对来自世界各地的 34,886 部电影的描述。列描述如下:

发行年份:电影发行的年份
标题:电影标题
起源:电影的起源(即美国、宝莱坞、泰米尔等)
剧情:主要演员
类型:电影类型
维基页面- 从中抓取情节描述的维基百科页面的 URL
情节:电影情节的长篇描述

import numpy as np 
import pandas as pd 
import os, json, gc, re, random 
from tqdm.notebook import tqdm 
import torch, transformers, tokenizers 
movies_df = pd.read_csv("wiki_movie_plots_deduped.csv") 
from sklearn.preprocessing import LabelEncoder 
 
movies_df = movies_df[(movies_df["Origin/Ethnicity"]=="American") | (movies_df["Origin/Ethnicity"]=="British")] 
movies_df = movies_df[["Plot", "Genre"]] 
drop_indices = movies_df[movies_df["Genre"] == "unknown" ].index 
movies_df.drop(drop_indices, inplace=True) 
 
# Combine genres: 1) "sci-fi" with "science fiction" &  2) "romantic comedy" with "romance" 
movies_df["Genre"].replace({"sci-fi": "science fiction", "romantic comedy": "romance"}, inplace=True) 
 
# 根据频率选择电影类型 
shortlisted_genres = movies_df["Genre"].value_counts().reset_index(name="count").query("count > 200")["index"].tolist() 
movies_df = movies_df[movies_df["Genre"].isin(shortlisted_genres)].reset_index(drop=True) 
 
# Shuffle  
movies_df = movies_df.sample(frac=1).reset_index(drop=True) 
 
#从不同类型中抽取大致相同数量的电影情节样本(以减少阶级不平衡问题) 
movies_df = movies_df.groupby("Genre").head(400).reset_index(drop=True) 
label_encoder = LabelEncoder() 
movies_df["genre_encoded"] = label_encoder.fit_transform(movies_df["Genre"].tolist()) 
movies_df = movies_df[["Plot", "Genre", "genre_encoded"]] 
movies_df

 

 

使用 torch 加载 BERT 模型,最简单的方法是使用 Simple Transformers 库,以便只需 3 行代码即可初始化、在给定数据集上训练和在给定数据集上评估 Transformer 模型。

 

from simpletransformers.classification import ClassificationModel 
 
# 模型参数 
model_args = { 
    "reprocess_input_data": True, 
    "overwrite_output_dir": True, 
    "save_model_every_epoch": False, 
    "save_eval_checkpoints": False, 
    "max_seq_length": 512, 
    "train_batch_size": 16, 
    "num_train_epochs": 4, 
} 
 
# Create a ClassificationModel 
model = ClassificationModel('bert', 'bert-base-cased', num_labels=len(shortlisted_genres), args=model_args)

 

训练模型

 

train_df, eval_df = train_test_split(movies_df, test_size=0.2, stratify=movies_df["Genre"], random_state=42) 
 
# Train the model 
model.train_model(train_df[["Plot", "genre_encoded"]]) 
 
# Evaluate the model 
result, model_outputs, wrong_predictions = model.eval_model(eval_df[["Plot", "genre_encoded"]]) 
print(result) 
 
{'mcc': 0.5299659404649717, 'eval_loss': 1.4970421879083518} 
CPU times: user 19min 1s, sys: 4.95 s, total: 19min 6s 
Wall time: 20min 14s

 

关于simpletransformers的官方文档:https://simpletransformers.ai/docs

 

Github链接:https://github.com/ThilinaRajapakse/simpletransformers

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