Текстовая классификация BERT на практике

NLP

Заявление об авторских правах: Данная статья является оригинальной статьей блогера, просьба указывать источник для перепечатки

В предыдущей статье было рассказано, как установить и использовать BERT для задач подобия текста, в том числе как изменить код для обучения и тестирования. Исходя из этого, в этой статье рассказывается, как выполнять задачи классификации текста.

Подробнее см. в задаче на сходство текста:Введение в BERT и практика задачи на сходство китайского текста

Разница между задачей сходства текста и задачей классификации текста заключается в подготовке набора данных иrun_classifier.pyСтроительная часть класса данных в .

0. Подготовка

Если вы хотите сделать это в соответствии с набором данных, который мы подготовилиfine-tuning, сначала необходимо загрузить предварительно обученную модель. Поскольку речь идет о китайском тексте, загрузите соответствующую китайскую модель предварительной подготовки.

BERTgitадрес:google-research/bert

  • BERT-Base, Chinese: Chinese Simplified and Traditional, 12-layer, 768-hidden, 12-heads, 110M parameters

имя файлаchinese_L-12_H-768_A-12.zip. распаковать его вbertпапку, содержащую следующие три файла:

  • Файл конфигурации (bert_config.json): используется для указания гиперпараметров модели.
  • Файл словаря (vocab.txt): для сопоставления идентификаторов WordPiece и Word.
  • Контрольная точка Tensorflow (bert_model.ckpt): содержит веса предварительно обученной модели (фактически содержит три файла)

1. Подготовка набора данных

Для задач классификации текста формат набора данных, который необходимо подготовить, выглядит следующим образом:label, 文本, где метка может быть строкой китайских символов или числом. как:天气, 一会好像要下雨了или0, 一会好像要下雨了

Сохраните подготовленные данные в текстовом файле, например,.txt,.csvЖдать. Что касается того, какое имя и суффикс использовать, если они соответствуют имени в классе данных. Например, вrun_classifier.pyкласс данных вget_train_examplesметод, файл тренировочного набора по умолчаниюtrain.csv, вы можете изменить имя файла на свое собственное имя.

    def get_train_examples(self, data_dir):
        """See base class."""
        file_path = os.path.join(data_dir, 'train.csv')

2. Добавьте пользовательский класс данных

Назовите новый класс данных для классификации текста какTextClassifierProcessor,следующее

class TextClassifierProcessor(DataProcessor):

Перепишите четыре метода родительского класса, чтобы реализовать процесс сбора данных.

  • get_train_examples: получить тренировочный наборInputExampleколлекция
  • get_dev_examples: Для проверочного набора...
  • get_test_examples: Для тестового набора...
  • get_labels: получить список меток классификации набора данных.

InputExampleКласс действует как обучающий/тестовый пример для одной последовательности классификации. построилInputExample,Включаютid, text_a, text_b, label. Он определяется следующим образом:

class InputExample(object):
    """A single training/test example for simple sequence classification."""

    def __init__(self, guid, text_a, text_b=None, label=None):
        """Constructs a InputExample.

        Args:
          guid: Unique id for the example.
          text_a: string. The untokenized text of the first sequence. For single
            sequence tasks, only this sequence must be specified.
          text_b: (Optional) string. The untokenized text of the second sequence.
            Only must be specified for sequence pair tasks.
          label: (Optional) string. The label of the example. This should be
            specified for train and dev examples, but not for test examples.
        """
        self.guid = guid
        self.text_a = text_a
        self.text_b = text_b
        self.label = label

переписатьget_train_examplesметод, только для задач классификации текстаlabelи текст, так что просто назначьтеtext_a.

Поскольку подготовленный набор данныхЭтикеткаитекстдаразделенных запятыми, поэтому сначала разделите каждую строку данных запятыми, затемsplit_line[0]присвоить меткуlabel,split_line[1]назначить текст наtext_a.

Здесь подготовленные метки набора данных и тексты разделены запятыми.Неизбежно, что тексты не имеют одинаковых английских запятых.Во избежание получения неполных текстовых данных рекомендуется использоватьstr.find(',')найди где стоит первая запятаяlabel = line[:line.find(',')].strip()

То же самое делается для тестового набора и набора проверки.

    def get_train_examples(self, data_dir):
        """See base class."""
        file_path = os.path.join(data_dir, 'train.csv')
        examples = []
        with open(file_path, encoding='utf-8') as f:
            reader = f.readlines()
        for (i, line) in enumerate(reader):
            guid = "train-%d" % (i)
            split_line = line.strip().split(",")
            text_a = tokenization.convert_to_unicode(split_line[1])
            text_b = None
            label = str(split_line[0])
            examples.append(
                InputExample(guid=guid, text_a=text_a, text_b=text_b, label=label))
        return examples

get_labelsМетод используется для получения всех меток категорий набора данных, которые представлены числами 1, 2, 3.... Если категорий 66 (1-66), метод реализации следующий:

   def get_labels(self):
        """See base class."""
        labels = [str(i) for i in range(1,67)]
        return labels

Для удобства можно создать переменную словарного типа для хранения соответствия между числовыми категориями и текстовыми метками. Конечно, вы также можете использовать текстовые метки напрямую, в зависимости от того, что вы хотите использовать.

определенныйTextClassifierProcessorПосле класса, вам также нужно добавить его вmainв функцииprocessorsв переменную.

Найдите функцию main() и добавьте вновь определенный класс данных, как показано ниже:

def main(_):
    tf.logging.set_verbosity(tf.logging.INFO)

    processors = {
        "cola": ColaProcessor,
        "mnli": MnliProcessor,
        "mrpc": MrpcProcessor,
        "xnli": XnliProcessor,
        "sim": SimProcessor,
        "classifier":TextClassifierProcessor,  # 增加此行
    }

3. Измените вывод прогноза

существуетrun_classifier.pyВ файле часть предсказания выведет два файла, которыеpredict.tf_recordиtest_results.tsv. вtest_results.tsvСохраняются значения вероятности, принадлежащие всем категориям, полученным каждым тестовым данным, и размерность [n * num_labels].

Однако этот результат не отражает напрямую полученный результат предсказания, поэтому код обработки добавляется для непосредственного получения полученной категории предсказания.

Исходный код выглядит следующим образом:

    if FLAGS.do_predict:
        print('*'*30,'do_predict', '*'*30)
        predict_examples = processor.get_test_examples(FLAGS.data_dir)
        num_actual_predict_examples = len(predict_examples)
        if FLAGS.use_tpu:
            # TPU requires a fixed batch size for all batches, therefore the number
            # of examples must be a multiple of the batch size, or else examples
            # will get dropped. So we pad with fake examples which are ignored
            # later on.
            while len(predict_examples) % FLAGS.predict_batch_size != 0:
                predict_examples.append(PaddingInputExample())

        predict_file = os.path.join(FLAGS.output_dir, "predict.tf_record")
        file_based_convert_examples_to_features(predict_examples, label_list,
                                                FLAGS.max_seq_length, tokenizer,
                                                predict_file)

        tf.logging.info("***** Running prediction*****")
        tf.logging.info("  Num examples = %d (%d actual, %d padding)",
                        len(predict_examples), num_actual_predict_examples,
                        len(predict_examples) - num_actual_predict_examples)
        tf.logging.info("  Batch size = %d", FLAGS.predict_batch_size)

        predict_drop_remainder = True if FLAGS.use_tpu else False
        predict_input_fn = file_based_input_fn_builder(
            input_file=predict_file,
            seq_length=FLAGS.max_seq_length,
            is_training=False,
            drop_remainder=predict_drop_remainder)

        result = estimator.predict(input_fn=predict_input_fn)

        output_predict_file = os.path.join(
            FLAGS.output_dir, "test_results.tsv")
        with tf.gfile.GFile(output_predict_file, "w") as writer:
            num_written_lines = 0
            tf.logging.info("***** Predict results *****")
            for (i, prediction) in enumerate(result):
                probabilities = prediction["probabilities"]
                if i >= num_actual_predict_examples:
                    break
                output_line = "\t".join(
                    str(class_probability)
                    for class_probability in probabilities) + "\n"
                writer.write(output_line)
                num_written_lines += 1
        assert num_written_lines == num_actual_predict_examples

Модифицированный код выглядит следующим образом:

		result_predict_file = os.path.join(
            FLAGS.output_dir, "test_labels_out.txt")

        right = 0 # 预测正确的个数
        f_res = open(result_predict_file, 'w') #将结果保存到此文件中
        with tf.gfile.GFile(output_predict_file, "w") as writer:
            num_written_lines = 0
            tf.logging.info("***** Predict results *****")
            for (i, prediction) in enumerate(result):
                probabilities = prediction["probabilities"] #预测结果
                if i >= num_actual_predict_examples:
                    break
                output_line = "\t".join(
                    str(class_probability)
                    for class_probability in probabilities) + "\n"
                # 获取概率值最大的类别的下标Index
                index = np.argmax(probabilities, axis = 0)
                # 将真实标签和预测标签及对应的概率值写入到结果文件中
                res_line = 'real: %s, \tpred:%s, \tscore = %.2f\n' \
                        %(lable_to_cate[real_label[i]], lable_to_cate[index+1], probabilities[index])
                f_res.write(res_line)
                writer.write(output_line)
                num_written_lines += 1

                if real_label[i] == (index+1):
                    right += 1

            print('precision = %.2f' %(right / len(real_label)))

4.тонкая настройка модели

После подготовки набора данных и изменения класса данных следующим шагом будет то, какfine-tuningМодель. Проверятьrun_classifier.pyВходная часть файла содержит необходимые параметры, требуемые моделью тонкой настройки, а именно:

if __name__ == "__main__":
    flags.mark_flag_as_required("data_dir")
    flags.mark_flag_as_required("task_name")
    flags.mark_flag_as_required("vocab_file")
    flags.mark_flag_as_required("bert_config_file")
    flags.mark_flag_as_required("output_dir")
    tf.app.run()

Некоторые описания параметров data_dir: путь хранения данныхtask_mask: Имя процессора, для задач классификации текста этоclassifier vocab_file: адрес файла словаряbert_config_file: файл конфигурацииoutput_dir: Выходной адрес модели

Так как необходимо установить много параметров, они единообразно размещены вш сценарийв, имяfine-tuning_classifier.sh,Следующее:

#!/usr/bin/env bash
export BERT_BASE_DIR=/**/NLP/bert/chinese_L-12_H-768_A-12 #全局变量 下载的预训练bert地址
export MY_DATASET=/**/NLP/bert/data/text_classifition #全局变量 数据集所在地址

python run_classifier.py \
  --task_name=classifier  \
  --do_train=true \
  --do_eval=true \
  --do_predict=true \
  --data_dir=$MY_DATASET \
  --vocab_file=$BERT_BASE_DIR/vocab.txt \
  --bert_config_file=$BERT_BASE_DIR/bert_config.json \
  --init_checkpoint=$BERT_BASE_DIR/bert_model.ckpt \
  --max_seq_length=32  \
  --train_batch_size=64 \
  --learning_rate=5e-5 \
  --num_train_epochs=10.0 \
  --output_dir=./fine_tuning_out/text_classifier_64_epoch10_5e5

Выполнение заказа

sh ./fine-tuning_classifier.sh

Сгенерированный файл модели, вoutput_dirкаталог следующим образом:

在这里插入图片描述
Полученный файл результатов тестированияtest_labels_out.txtСодержание следующее:

реальная: погода, пред: погода, оценка = 1.00

использоватьtensorboardПроверятьlossтенденции, следующим образом:

在这里插入图片描述

Подробнее см. в задаче на сходство текста:Введение в BERT и практика задачи на сходство китайского текста