# 使用预训练模型Fine-tune完成中文文本分类任务

随着深度学习的发展，模型参数的数量飞速增长。为了训练这些参数，需要更大的数据集来避免过拟合。然而，对于大部分NLP任务来说，构建大规模的标注数据集非常困难（成本过高），特别是对于句法和语义相关的任务。相比之下，大规模的未标注语料库的构建则相对容易。为了利用这些数据，我们可以先从其中学习到一个好的表示，再将这些表示应用到其他任务中。最近的研究表明，基于大规模未标注语料库的预训练模型（Pretrained Models, PTM) 在NLP任务上取得了很好的表现。

近年来，大量的研究表明基于大型语料库的预训练模型（Pretrained Models, PTM）可以学习通用的语言表示，有利于下游NLP任务，同时能够避免从零开始训练模型。随着计算能力的发展，深度模型的出现（即 Transformer）和训练技巧的增强使得 PTM 不断发展，由浅变深。

本示例展示了以BERT（[Bidirectional Encoder Representations from Transformers](https://arxiv.org/abs/1810.04805)）代表的预训练模型如何Finetune完成中文文本分类任务。

## 模型简介

本项目针对中文文本分类问题，开源了一系列模型，供用户可配置地使用：

+ BERT([Bidirectional Encoder Representations from Transformers](https://arxiv.org/abs/1810.04805))中文模型，简写`bert-base-chinese`， 其由12层Transformer网络组成。
+ ERNIE([Enhanced Representation through Knowledge Integration](https://arxiv.org/pdf/1904.09223))，支持ERNIE 1.0中文模型（简写`ernie`）和ERNIE Tiny中文模型（简写`ernie_tiny`)。
   其中`ernie`由12层Transformer网络组成，`ernie_tiny`由3层Transformer网络组成。
+ RoBERTa([A Robustly Optimized BERT Pretraining Approach](https://arxiv.org/abs/1907.11692))，支持24层Transformer网络的`roberta-wwm-ext-large`和12层Transformer网络的`roberta-wwm-ext`。

| 模型  | dev acc | test acc |
| ---- | ------- | -------- |
| bert-base-chinese  | 0.93833 | 0.94750 |
| bert-wwm-chinese | 0.94583 | 0.94917 |
| bert-wwm-ext-chinese | 0.94667 | 0.95500 |
| ernie  | 0.94667  | 0.95333  |
| ernie-tiny  | 0.93917  | 0.94833 |
| roberta-wwm-ext  | 0.94750  | 0.95250 |
| roberta-wwm-ext-large | 0.95250 | 0.95333 |
| rbt3 | 0.92583 | 0.93250 |
| rbtl3 | 0.9341 | 0.93583 |
| chinese-electra-discriminator-base | 0.94500 | 0.94500 |
| chinese-electra-discriminator-small | 0.92417 | 0.93417 |

## 快速开始

### 安装说明

* PaddlePaddle 安装

   本项目依赖于 PaddlePaddle 2.0 及以上版本，请参考 [安装指南](http://www.paddlepaddle.org/#quick-start) 进行安装

* PaddleNLP 安装

   ```shell
   pip install paddlenlp
   ```

* 环境依赖

   Python的版本要求 3.6+，其它环境请参考 PaddlePaddle [安装说明](https://www.paddlepaddle.org.cn/documentation/docs/zh/1.5/beginners_guide/install/index_cn.html) 部分的内容

### 代码结构说明

以下是本项目主要代码结构及说明：

```text
pretrained_models/
├── predict.py # 预测脚本
├── README.md # 使用说明
└── train.py # 训练评估脚本
```

### 模型训练

我们以中文情感分类公开数据集ChnSentiCorp为示例数据集，可以运行下面的命令，在训练集（train.tsv）上进行模型训练，并在开发集（dev.tsv）验证
```shell
# 设置使用的GPU卡号
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0
python train.py --model_type ernie --model_name ernie_tiny --n_gpu 1 --save_dir ./checkpoints
```

可支持配置的参数：

* model_type：必选，模型类型，可以选择bert，ernie，roberta。
* model_name： 必选，具体的模型简称。如`model_type=ernie`，则model_name可以选择`ernie`和`ernie_tiny`。`model_type=bert`，则model_name可以选择`bert-base-chinese`。
   `model_type=roberta`，则model_name可以选择`roberta-wwm-ext-large`和`roberta-wwm-ext`。
* save_dir：必选，保存训练模型的目录。
* max_seq_length：可选，ERNIE/BERT模型使用的最大序列长度，最大不能超过512, 若出现显存不足，请适当调低这一参数；默认为128。
* batch_size：可选，批处理大小，请结合显存情况进行调整，若出现显存不足，请适当调低这一参数；默认为32。
* learning_rate：可选，Fine-tune的最大学习率；默认为5e-5。
* weight_decay：可选，控制正则项力度的参数，用于防止过拟合，默认为0.00。
* warmup_proption：可选，学习率warmup策略的比例，如果0.1，则学习率会在前10%训练step的过程中从0慢慢增长到learning_rate, 而后再缓慢衰减，默认为0.1。
* init_from_ckpt：可选，模型参数路径，热启动模型训练；默认为None。
* seed：可选，随机种子，默认为1000.
* n_gpu：可选，训练过程中使用GPU卡数量，默认为1。若n_gpu=0，则使用CPU训练。


程序运行时将会自动进行训练，评估，测试。同时训练过程中会自动保存模型在指定的`save_dir`中。
如：
```text
checkpoints/
├── model_100
│   ├── model_config.json
│   ├── model_state.pdparams
│   ├── tokenizer_config.json
│   └── vocab.txt
└── ...
```

**NOTE:**
* 如需恢复模型训练，则可以设置`init_from_ckpt`， 如`init_from_ckpt=checkpoints/model_100/model_state.pdparams`。
* 如需使用ernie_tiny模型，则需要提前先安装sentencepiece依赖，如`pip install sentencepiece`

### 模型预测

启动预测：
```shell
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0
python predict.py --model_type ernie --model_name ernie_tiny --params_path checkpoints/model_400/model_state.pdparams
```

将待预测数据如以下示例：

```text
这个宾馆比较陈旧了，特价的房间也很一般。总体来说一般
怀着十分激动的心情放映，可是看着看着发现，在放映完毕后，出现一集米老鼠的动画片
作为老的四星酒店，房间依然很整洁，相当不错。机场接机服务很好，可以在车上办理入住手续，节省时间。
```

可以直接调用`predict`函数即可输出预测结果。

如

```text
Data: 这个宾馆比较陈旧了，特价的房间也很一般。总体来说一般      Label: negative
Data: 怀着十分激动的心情放映，可是看着看着发现，在放映完毕后，出现一集米老鼠的动画片      Label: negative
Data: 作为老的四星酒店，房间依然很整洁，相当不错。机场接机服务很好，可以在车上办理入住手续，节省时间。      Label: positive
```