提交 1a6ea992 编写于 作者: Z Zeyu Chen

Update exmaple's README

上级 d342224b
......@@ -46,6 +46,7 @@
### 训练或fine-tune
任务训练启动命令如下:
```
......@@ -80,24 +81,6 @@ mr. <unk> is chairman of <unk> n.v. the dutch publishing group
特殊说明:ptb的数据比较特殊,ptb的数据来源于一些文章,相邻的句子可能来源于一个段落或者相邻的段落,ptb 数据不能做shuffle。
## 4. 目录结构
```text
.
├── README.md # 文档
├── train.py # 训练代码
├── model.py # 模型定义文件
├── args.py # 参数读取
```
## 5. 如何组建自己的模型
## 4. 如何组建自己的模型
+ **自定义数据:** 关于数据,如果可以把自己的数据先进行分词(或者tokenize),通过`--data_path`来指定本地数据集所在文件夹,并需要在`train.py`中修改对应的文件名称。
+ **网络结构更改:** 网络只实现了基于lstm的语言模型,用户可以自己的需求更换为gru等网络结构,这些实现都是在`model.py`中定义。
# 其他
## 如何贡献代码
如果你可以修复某个issue或者增加一个新功能,欢迎给我们提交PR。如果对应的PR被接受了,我们将根据贡献的质量和难度进行打分(0-5分,越高越好)。如果你累计获得了10分,可以联系我们获得面试机会或者为你写推荐信。
......@@ -125,4 +125,5 @@ python eval.py --config ./configs/wt103.yaml
完成推断之后,会将显示在验证集和测试集上的 loss 的结果。
## 参考文献
[Transformer-XL: Attentive Language Models Beyond a Fixed-Length Context](http://arxiv.org/abs/1901.02860)
## Transformer
以下是本例的简要目录结构及说明:
```text
.
├── images/ # README 文档中的图片
├── predict.py # 预测脚本
├── reader.py # 数据读取接口
├── README.md # 文档
├── train.py # 训练脚本
└── configs/ # 配置文件
```
# Machine Translation using Transformer
## 模型简介
机器翻译(Machine Translation)是利用计算机将一种自然语言(源语言)转换为另一种自然语言(目标语言)的过程,输入为源语言句子,输出为相应的目标语言的句子。
机器翻译(machine translation, MT)是利用计算机将一种自然语言(源语言)转换为另一种自然语言(目标语言)的过程,输入为源语言句子,输出为相应的目标语言的句子
本项目是机器翻译领域主流模型 Transformer 的 PaddlePaddle 实现,包含模型训练,预测以及使用自定义数据等内容。用户可以基于发布的内容搭建自己的翻译模型
本项目是机器翻译领域主流模型 Transformer 的 PaddlePaddle 实现, 包含模型训练,预测以及使用自定义数据等内容。用户可以基于发布的内容搭建自己的翻译模型。
## 模型介绍
Transformer 是论文 [Attention Is All You Need](https://arxiv.org/abs/1706.03762) 中提出的用以完成机器翻译(Machine Translation)等序列到序列(Seq2Seq)学习任务的一种全新网络结构,其完全使用注意力(Attention)机制来实现序列到序列的建模[1]。
<p align="center">
<img src="images/transformer_network.png" height=400 hspace='10'/> <br />
图 1. Transformer 网络结构图
</p>
## 快速开始
相较于此前 Seq2Seq 模型中广泛使用的循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN),使用Self Attention进行输入序列到输出序列的变换主要具有以下优势:
### 安装说明
- 计算复杂度小
- 特征维度为 d 、长度为 n 的序列,在 RNN 中计算复杂度为 `O(n * d * d)` (n 个时间步,每个时间步计算 d 维的矩阵向量乘法),在 Self-Attention 中计算复杂度为 `O(n * n * d)` (n 个时间步两两计算 d 维的向量点积或其他相关度函数),n 通常要小于 d 。
- 计算并行度高
- RNN 中当前时间步的计算要依赖前一个时间步的计算结果;Self-Attention 中各时间步的计算只依赖输入不依赖之前时间步输出,各时间步可以完全并行。
- 容易学习长程依赖(long-range dependencies)
- RNN 中相距为 n 的两个位置间的关联需要 n 步才能建立;Self-Attention 中任何两个位置都直接相连;路径越短信号传播越容易。
1. paddle安装
Transformer 中引入使用的基于 Self-Attention 的序列建模模块结构,已被广泛应用在 Bert [2]等语义表示模型中,取得了显著效果。
本项目依赖于 PaddlePaddle 2.0rc1 及以上版本或适当的develop版本,请参考 [安装指南](https://www.paddlepaddle.org.cn/install/quick) 进行安装
### 模型特点
2. 下载代码
Transformer 中的 Encoder 由若干相同的 layer 堆叠组成,每个 layer 主要由多头注意力(Multi-Head Attention)和全连接的前馈(Feed-Forward)网络这两个 sub-layer 构成。
- Multi-Head Attention 在这里用于实现 Self-Attention,相比于简单的 Attention 机制,其将输入进行多路线性变换后分别计算 Attention 的结果,并将所有结果拼接后再次进行线性变换作为输出。参见图2,其中 Attention 使用的是点积(Dot-Product),并在点积后进行了 scale 的处理以避免因点积结果过大进入 softmax 的饱和区域。
- Feed-Forward 网络会对序列中的每个位置进行相同的计算(Position-wise),其采用的是两次线性变换中间加以 ReLU 激活的结构。
克隆代码库到本地
此外,每个 sub-layer 后还施以 Residual Connection [3]和 Layer Normalization [4]来促进梯度传播和模型收敛。
3. 环境依赖
<p align="center">
<img src="images/multi_head_attention.png" height=300 hspace='10'/> <br />
图 2. Multi-Head Attention
</p>
Decoder 具有和 Encoder 类似的结构,只是相比于组成 Encoder 的 layer ,在组成 Decoder 的 layer 中还多了一个 Multi-Head Attention 的 sub-layer 来实现对 Encoder 输出的 Attention,这个 Encoder-Decoder Attention 在其他 Seq2Seq 模型中也是存在的。
## 安装说明
* PaddlePaddle安装
该模型使用PaddlePaddle,关于环境依赖部分,请先参考PaddlePaddle[安装说明](https://www.paddlepaddle.org.cn/documentation/docs/zh/install/index_cn.html)关于环境依赖部分的内容。
此外,需要另外涉及:
* attrdict
* pyyaml
本项目依赖于 PaddlePaddle 2.0 及以上版本或适当的develop版本,请参考 [安装指南](https://www.paddlepaddle.org.cn/install/quick) 进行安装
* PaddleNLP安装
```shell
pip install paddlenlp>=2.0.0rc
```
* 环境依赖
- attrdict
- pyyaml
```shell
pip install attrdict pyyaml
```
### 数据准备
## 数据准备
公开数据集:WMT 翻译大赛是机器翻译领域最具权威的国际评测大赛,其中英德翻译任务提供了一个中等规模的数据集,这个数据集是较多论文中使用的数据集,也是 Transformer 论文中用到的一个数据集。我们也将[WMT'14 EN-DE 数据集](http://www.statmt.org/wmt14/translation-task.html)作为示例提供。
......@@ -53,14 +71,14 @@ transform_func = WMT14ende.get_default_transform_func(root=root)
dataset = WMT14ende.get_datasets(mode="train", transform_func=transform_func)
```
### 单机训练
## 单机训练
### 单机单卡
以提供的英德翻译数据为例,可以执行以下命令进行模型训练:
``` sh
# setting visible devices for training
# Setting visible devices for training
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0
python train.py --config ./configs/transformer.base.yaml
```
......@@ -78,7 +96,7 @@ python -m paddle.distributed.launch --gpus "0,1,2,3,4,5,6,7" train.py --config .
与上面的情况相似,可以在 `configs/transformer.big.yaml``configs/transformer.base.yaml` 文件中设置相应的参数。如果执行不提供 `--config` 选项,程序将默认使用 big model 的配置。
### 模型推断
## 模型推断
以英德翻译数据为例,模型训练完成后可以执行以下命令对指定文件中的文本进行翻译:
......@@ -93,7 +111,7 @@ python predict.py --config ./configs/transformer.base.yaml
需要注意的是,目前预测仅实现了单卡的预测,原因在于,翻译后面需要的模型评估依赖于预测结果写入文件顺序,多卡情况下,目前暂未支持将结果按照指定顺序写入文件。
### 模型评估
## 模型评估
预测结果中每行输出是对应行输入的得分最高的翻译,对于使用 BPE 的数据,预测出的翻译结果也将是 BPE 表示的数据,要还原成原始的数据(这里指 tokenize 后的数据)才能进行正确的评估。评估过程具体如下(BLEU 是翻译任务常用的自动评估方法指标):
......@@ -111,50 +129,6 @@ perl mosesdecoder/scripts/generic/multi-bleu.perl ~/.paddlenlp/datasets/machine_
BLEU = 27.48, 58.6/33.2/21.1/13.9 (BP=1.000, ratio=1.012, hyp_len=65312, ref_len=64506)
```
## 进阶使用
### 背景介绍
Transformer 是论文 [Attention Is All You Need](https://arxiv.org/abs/1706.03762) 中提出的用以完成机器翻译(machine translation, MT)等序列到序列(sequence to sequence, Seq2Seq)学习任务的一种全新网络结构,其完全使用注意力(Attention)机制来实现序列到序列的建模[1]。
相较于此前 Seq2Seq 模型中广泛使用的循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN),使用(Self)Attention 进行输入序列到输出序列的变换主要具有以下优势:
- 计算复杂度小
- 特征维度为 d 、长度为 n 的序列,在 RNN 中计算复杂度为 `O(n * d * d)` (n 个时间步,每个时间步计算 d 维的矩阵向量乘法),在 Self-Attention 中计算复杂度为 `O(n * n * d)` (n 个时间步两两计算 d 维的向量点积或其他相关度函数),n 通常要小于 d 。
- 计算并行度高
- RNN 中当前时间步的计算要依赖前一个时间步的计算结果;Self-Attention 中各时间步的计算只依赖输入不依赖之前时间步输出,各时间步可以完全并行。
- 容易学习长程依赖(long-range dependencies)
- RNN 中相距为 n 的两个位置间的关联需要 n 步才能建立;Self-Attention 中任何两个位置都直接相连;路径越短信号传播越容易。
Transformer 中引入使用的基于 Self-Attention 的序列建模模块结构,已被广泛应用在 Bert [2]等语义表示模型中,取得了显著效果。
### 模型概览
Transformer 同样使用了 Seq2Seq 模型中典型的编码器-解码器(Encoder-Decoder)的框架结构,整体网络结构如图1所示。
<p align="center">
<img src="images/transformer_network.png" height=400 hspace='10'/> <br />
图 1. Transformer 网络结构图
</p>
可以看到,和以往 Seq2Seq 模型不同,Transformer 的 Encoder 和 Decoder 中不再使用 RNN 的结构。
### 模型特点
Transformer 中的 Encoder 由若干相同的 layer 堆叠组成,每个 layer 主要由多头注意力(Multi-Head Attention)和全连接的前馈(Feed-Forward)网络这两个 sub-layer 构成。
- Multi-Head Attention 在这里用于实现 Self-Attention,相比于简单的 Attention 机制,其将输入进行多路线性变换后分别计算 Attention 的结果,并将所有结果拼接后再次进行线性变换作为输出。参见图2,其中 Attention 使用的是点积(Dot-Product),并在点积后进行了 scale 的处理以避免因点积结果过大进入 softmax 的饱和区域。
- Feed-Forward 网络会对序列中的每个位置进行相同的计算(Position-wise),其采用的是两次线性变换中间加以 ReLU 激活的结构。
此外,每个 sub-layer 后还施以 Residual Connection [3]和 Layer Normalization [4]来促进梯度传播和模型收敛。
<p align="center">
<img src="images/multi_head_attention.png" height=300 hspace='10'/> <br />
图 2. Multi-Head Attention
</p>
Decoder 具有和 Encoder 类似的结构,只是相比于组成 Encoder 的 layer ,在组成 Decoder 的 layer 中还多了一个 Multi-Head Attention 的 sub-layer 来实现对 Encoder 输出的 Attention,这个 Encoder-Decoder Attention 在其他 Seq2Seq 模型中也是存在的。
## FAQ
**Q:** 预测结果中样本数少于输入的样本数是什么原因
......
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