训练与预测:文本匹配
环境安装
请参考:快速使用->环境配置
目录结构
文本匹配任务位于wenxin_appzoo/tasks/text_matching
├── data ## 示例数据文件夹,包括各任务所需的训练集、测试集、验证集和预测集
│ ├── dev_data
│ │ └── dev.txt
│ ├── dev_data_tokenized
│ │ └── dev.txt
│ ├── dict
│ │ └── vocab.txt
│ ├── download_data.sh
│ ├── predict_data
│ │ └── infer.txt
│ ├── predict_data_tokenized
│ │ └── infer.txt
│ ├── test_data
│ │ └── test.txt
│ ├── test_data_tokenized
│ │ └── test.txt
│ ├── train_data_pairwise
│ │ └── train.txt
│ ├── train_data_pairwise_tokenized
│ │ └── train.txt
│ └── train_data_pointwise
│ └── train.txt
├── data_set_reader ## 与匹配任务相关的数据读取代码
│ └── ernie_classification_dataset_reader.py ## 使用ERNIE的FC匹配任务专用的数据读取代码
├── examples ## 各典型网络的json配置文件,infer后缀的为对应的预测配置文件
│ ├── mtch_bow_pairwise_ch_infer.json
│ ├── mtch_bow_pairwise_ch.json
│ ├── mtch_ernie_fc_pointwise_ch_infer.json
│ ├── mtch_ernie_fc_pointwise_ch.json
│ ├── mtch_ernie_pairwise_simnet_ch_infer.json
│ ├── mtch_ernie_pairwise_simnet_ch.json
│ ├── mtch_ernie_pointwise_simnet_ch_infer.json
│ └── mtch_ernie_pointwise_simnet_ch.json
├── inference ## 模型预测代码
│ └── custom_inference.py ## 文本匹配任务通用的模型预测代码
├── model ## 文本匹配任务相关的网络文件
│ ├── base_matching.py
│ ├── bow_matching_pairwise.py
│ ├── ernie_matching_fc_pointwise.py
│ ├── ernie_matching_siamese_pairwise.py
│ └── ernie_matching_siamese_pointwise.py
├── run_infer.py ## 依靠json进行模型预测的入口脚本
├── run_trainer.py ## 依靠json进行模型训练的入口脚本
└── trainer ## 模型训练和评估代码
├── custom_dynamic_trainer.py ## 动态库模式下的模型训练评估代码
└── custom_trainer.py ## 静态图模式下的模型训练评估代码
准备数据
请参考同目录下的“准备工作”文档
参数配置
文心中的各种参数都是在json文件中进行配置的,你可以通过修改所加载的json文件来进行参数的自定义配置。json配置文件主要分为三个部分:dataset_reader(数据部分)、model(网络部分)、trainer或inference(执行部分),在模型训练的时候,json文件中需要配置dataset_reader、model和trainer这三个部分;在预测推理的时候,json文件中需要配置dataset_reader、inference这两个部分,上述的配置与说明如下所示。
- dataset_reader
用于配置模型训练或者预测时的数据相关配置,训练任务的dataset_reader中必须有train_reader,test_reader和dev_reader可根据具体情况进行配置。预测推理任务的dataset_reader仅需要predict_reader。
- 训练的dataset_reader配置(./examples/mtch_ernie_fc_pointwise_ch.json)
{
"dataset_reader": {
"train_reader": { ## 训练、验证、测试各自基于不同的数据集,数据格式也可能不一样,可以在json中配置不同的reader,此处为训练集的reader。
"name": "train_reader",
"type": "ErnieClassificationDataSetReader", ## 其封装了常见的读取tsv、txt文件、组batch等操作,此处为ERNIE的单塔模型,则采用ErnieClassificationDataSetReader,关于各DataSetReader的区别详见-文心中的基本概念Reader部分。
"fields": [ ## 域(field)是文心的高阶封装,对于同一个样本存在不同域的时候,不同域有单独的数据类型(文本、数值、整型、浮点型)、单独的词表(vocabulary)等,可以根据不同域进行语义表示,如文本转id等操作,field_reader是实现这些操作的类。
{
"name": "text_a", ## 文本匹配的第一列文本特征域,命名为"text_a"。
"data_type": "string", ## data_type定义域的数据类型,文本域的类型为string,整型数值为int,浮点型数值为float。
"reader": {"type": "ErnieClassificationFieldReader"}, ## 采用针对文本域的通用reader "CustomTextFieldReader"。数值数组类型域为"ScalarArrayFieldReader",数值标量类型域为"ScalarFieldReader",这里的取值是对应FieldReader的类名,关于各个FieldReader的区别详见-文心中的基本概念Reader部分。
"tokenizer": {
"type": "FullTokenizer", ## 指定该文本域的tokenizer为FullTokenizer,type的取值是对应Tokenizer的类名,关于各个Tokenizer的区别详见-文心中的基本概念Reader部分。
"split_char": " ", ## 切词之后的明文使用的分隔符在这里设置,默认是通过空格区分不同的token。
"unk_token": "[UNK]", ## unk标记为"[UNK]", 即词表之外的token所对应的默认id,unk必须是词表文件中存在的token。
"params": null ## 如果需要一些额外的参数传入tokenizer的时候可以使用该字段。
},
"need_convert": true, ## "need_convert"为true说明数据格式是明文字符串,需要通过词表转换为id。
"vocab_path": "../../models_hub/ernie_3.0_base_ch_dir/vocab.txt", ## 指定该文本域的词表,"need_convert"为true时一定要设置。
"max_seq_len": 512, ## 设定当前域转为id之后的最大长度。
"truncation_type": 0, ## 选择文本超长截断的策略,0为从头开始到最大长度截断,1为从头开始到max_len-1的位置截断,末尾补上最后一个id(词或字),2为保留头和尾两个位置,然后按从头开始到最大长度方式截断。
"padding_id": 0, ## 设定padding时对应的id值,文心内部会按batch中的最长文本大小对整个batch中的数据进行padding补齐。
"embedding": null
},
{
"name": "text_b", ## 文本匹配的第二列文本特征域,命名为"text_b",具体配置说明可参考text_a。
......
},
{
"name": "label", ## 文本匹配的第三列标签域,命名为"label"。
"data_type": "int", ## 标签是整型数值。
"reader": {
"type": "ScalarFieldReader"
},
"tokenizer": null, ## 标签域通常为为单一数值无需分词操作,置为null即可。若您的label是明文文本,且需要分词的话,这里就需要配置对应的tokenizer,规则如上方文本域的tokenizer配置。
"need_convert": false, ## 单一数值可无需转换为id,若为明文字符串或需建立映射关系,需要通过词表转换为id。
"vocab_path": "",
"max_seq_len": 1, ## 设定每个域的最大长度,当前例子中的label域是一个int数值,所以最大长度是1。
"truncation_type": 0,
"padding_id": 0,
"embedding": null
}
],
"config": {
"data_path": "./data/train_data_pointwise", ## 训练数据train_reader的数据路径,路径为文件夹目录。
"shuffle": false, ## 数据在读取过程中是否需要打乱顺序。
"batch_size": 8, ## 超参数之一,表示每个step训练多少个样本。
"epoch": 5, ## 超参数之一,表示该数据集中的数据会被重复训练多少轮。
"sampling_rate": 1.0, ## 数据集的采样率
"need_data_distribute": true, ## 表示数据读取过程中是否需要按卡数进行分发,true表示每张卡在同一个step中读取到的数据是不一样的,false表示每张卡在同一个step中读取到的数据是一样的,训练集默认为true,测试集、验证集、预测集都是false。
"need_generate_examples": false ## 表示在数据读取过程中除了id化好的tensor数据外,是否需要返回原始明文样本。
}
},
"test_reader": { ## 若要评估测试集,需配置test_reader,其配置方式与train_reader类似, 强烈建议shuffle参数设置为false,epoch参数设置为1。
......
},
"dev_reader": { ## 若要评估验证集,需配置dev_reader,其配置方式与train_reader类似, 强烈建议shuffle参数设置为false,epoch参数设置为1。
......
}
},
......
}
注:pairwise和pointwise的dataset_reader配置区别在于数据集第三列特征域的配置,pointwise为标签域,pairwise为文本域,详细可参考配置文件./examples/mtch_bow_pairwise_ch.json。
- 预测的dataset_reader配置(./examples/mtch_ernie_fc_pointwise_ch_infer.json)
{
"predict_reader": { ## 预测推理时须配置predict_reader,其配置方式与train_reader类似,需要注意的是,提供的示例无label域,因此predict_reader无需配置label域,强烈建议shuffle参数设置为false,epoch参数设置为1。
"name": "predict_reader",
"type": "ErnieClassificationDataSetReader",
"fields": [
{
"name": "text_a",
......
},
{
"name": "text_b",
......
],
"config": {
"data_path": "./data/predict_data", ## 预测数据的数据路径,路径为文件夹目录。
"shuffle": false,
"batch_size": 8,
"epoch": 1,
"sampling_rate": 1.0,
"need_data_distribute": false,
"need_generate_examples": true
}
}
}
- model
用于配置模型训练时的预置网络,包括预置网络的类别及其优化器的参数等,
- 非ERNIE模型的model配置
以下为./examples/mtch_bow_pairwise_ch.json中抽取出来的model部分配置,并通过注释说明。
"model": {
"type": "BowMatchingPairwise", ## 文心采用模型(models)的方式定义神经网络的基本操作,本例采用预置的模型BowMatchingPairwise(类名)实现文本匹配,具体网络可参考./models目录。
"is_dygraph": 1, ## is_dygraph表示是否采用动态图模式训练,与trainer中的type字段结合使用,is_dygraph=1时,trainer的type必须是动态图trainer,is_dygraph=0时,trainer的type必须是静态图trainer。
"optimization": { ## 预置模型的优化器所需的参数配置。
"learning_rate": 2e-05 ## 学习率
},
"vocab_size": 52445 ## 词表大小,供组网使用,默认为示例词表大小22812,若为采用ERNIE可忽略。
},
- ERNIE模型的model配置
Ernie任务的model部分和非Ernie任务基本上一致,区别在于optimization(优化器)部分的参数配置了更多信息和增加了ERNIE中的embedding参数设置。以./examples/mtch_ernie_fc_pointwise_ch.json中的model部分为例说明。
"model": {
"type": "ErnieMatchingFcPointwise", ## 使用的模型网络类。
"is_dygraph": 0,
"optimization": { ## 优化器设置,建议使用文心ERNIE推荐的默认设置。
"learning_rate": 5e-05,
"use_lr_decay": true,
"warmup_steps": 0,
"warmup_proportion": 0.1,
"weight_decay": 0.01,
"use_dynamic_loss_scaling": false,
"init_loss_scaling": 128,
"incr_every_n_steps": 100,
"decr_every_n_nan_or_inf": 2,
"incr_ratio": 2.0,
"decr_ratio": 0.8
},
"embedding": { ## ERNIE中的embedding参数设置,必填参数。
"config_path": "../../models_hub/ernie_3.0_base_ch_dir/ernie_config.json" ## 当前ERNIE模型的配置文件,请填入所采用的ERNIE预训练模型对应的模型配置文件。
}
}
- trainer
用于配置模型训练的启动器,包括保存模型时的间隔步数、进行测试集或验证集评估的间隔步数等。以下为/examples/mtch_ernie_fc_pointwise_ch.json中抽取出来的trainer部分配置,并通过注释说明。
"trainer": {
"type": "CustomDynamicTrainer", ## 表示使用的trainer对应的类名,注意要区分静态图(CustomTrainer)和动态图(CustomDynamicTrainer)。
"PADDLE_PLACE_TYPE": "gpu", ## 表示运行时的设备类别,取值为cpu和gpu。
"PADDLE_IS_FLEET": 0, ## 表示是否使用fleetrun模式进行训练,gpu多卡情况下必须设置为1,并使用fleetrun命令进行训练。
"train_log_step": 10, ## 训练时打印训练日志的间隔步数。
"use_amp": true, ## 是否开启混合精度模式的训练。
"is_eval_dev": 0, ## 是否在训练的时候评估验证集,1为需评估,此时必须配置dev_reader。
"is_eval_test": 1, ## 是否在训练的时候评估测试集,1为需评估,此时必须配置test_reader。
"eval_step": 100, ## 进行测试集或验证集评估的间隔步数。
"save_model_step": 200, ## 保存模型时的间隔步数,建议设置为eval_step的整数倍。
"load_parameters": "", ## 加载已训练好的模型的op参数值,不会加载训练步数、学习率等训练参数,可用于加载预训练模型。如需使用填写具体文件夹路径即可。
"load_checkpoint": "", ## 加载已训练好的模型的所有参数,包括学习率等,可用于热启动。如需使用填写具体文件夹路径即可。
"pre_train_model": [ ## 加载预训练模型,ERNIE任务的必填参数,非ERNIE任务置为[]即可。
{
"name": "ernie_3.0_base_ch", ## 预训练模型的名称。
"params_path": "../../models_hub/ernie_3.0_base_ch_dir/params" ## 预训练模型的参数目录。
}
],
"output_path": "./output/mtch_ernie_3.0_base_fc_pointwise_ch", ## 保存模型的输出路径,若为空则默认。为"./output"
"extra_param": {"meta":{"job_type": "text_matching"} ## 额外的参数信息。
}
- inference
用于配置模型预测推理的启动器,包括待预测模型路径、结果输出等参数,以下为/examples/mtch_ernie_fc_pointwise_ch_infer.json中抽取出来的inference部分配置,并通过注释说明。
"inference": {
"output_path": "./output/predict_result.txt", ## 预测结果的输出路径,若为空则默认输出路径为"./output/predict_result.txt"
"PADDLE_PLACE_TYPE": "gpu", ## 表示运行时的设备类别,取值为cpu和gpu。
"num_labels": 2, ## 表示匹配模型结果的类别数据,用于预测结果解析。
"thread_num": 1, ## 预测过程中设置的进程数。
"inference_model_path": "output/mtch_ernie_3.0_base_fc_pointwise_ch/save_inference_model/inference_step_1251", ## 待预测的模型路径。
......
}
开始训练
- 若要训练ERNIE任务,需下载对应的ERNIE预训练模型,例如:
# ernie_3.0_base模型下载
# 进入models_hub目录
cd ./wenxin_appzoo/models_hub
# 运行下载脚本
sh download_ernie_3.0_base_ch.sh
- 模型训练的入口脚本为run_trainer.py , 通过—param_path参数来传入./examples/目录下的json配置文件。例如:
python run_trainer.py --param_path ./examples/mtch_ernie_fc_pointwise_ch.json
- 训练运行的日志会自动保存在./log/test.log文件中。
- 训练中以及结束后产生的模型文件会保存在json配置文件中的output_path字段值的目录下,其中save_inference_model文件夹会保存用于预测的模型文件,save_checkpoint文件夹会保存用于热启动的模型文件。
开始预测
- 选定配置好的json文件,把你将要预测的模型对应的inference_model文件路径填入json文件的inference_model_path变量中。
- 模型训练的入口脚本为run_infer.py , 通过—param_path参数来传入./examples/目录下的json配置文件。例如:
python run_infer.py --param_path ./examples/mtch_ernie_fc_pointwise_ch_infer.json
- 预测运行的日志会自动保存在json配置文件中的output_path字段值的文件中。