模型代码学习-CLS文本分类-Bert-Chinese-Text-Classification-Pytorch代码学习-构建数据,数据Iter类

Reference:https://github.com/649453932/Bert-Chinese-Text-Classification-Pytorch

模型代码学习-CLS文本分类-Bert-Chinese-Text-Classification-Pytorch代码学习-构建数据集类

baseDir: Bert-Chinese-Text-Classification-Pytorch/utils.py

目录

./utils.py学习

全局

作者提供的数据集示例

def build_dataset(config):

def load_dataset(path, pad_size=32):

class DatasetIterater(object):

def __init__(self, batches, batch_size, device):

def _to_tensor(self, datas):

def __next__(self):

def __iter__(self):

def __len__(self):

def build_iterator(dataset, config):

def get_time_dif(start_time):


./utils.py学习

utils.py中主要是对于数据集的预处理,最终目标是构造能用于训练的batch和iter

全局

import torch
from tqdm import tqdm
import time
from datetime import timedelta

PAD, CLS = '[PAD]', '[CLS]'  # padding符号, bert中综合信息符号

作者提供的数据集示例

def build_dataset(config):

def load_dataset(path, pad_size=32):

  • 读取作者提供的txt文件为f迭代器,for line in tqdm f可能可以指定一个进度条,通过strip方法去掉每行的空格,之后如果该行不存在了,则continue继续处理下一行
  • 由于数据集中两个内容中间以\t分割,于是通过split方法拆分出content和label
  • config.tokenizer.tokenize(content),其中config来自上层build_dataset方法的入参,run.py作为最终的运行文件进行调用train_data, dev_data, test_data = build_dataset(config),其中config再进一步来源于x = import_module('models.' + model_name) config = x.Config(dataset),来自于model bert.py中的class Config,最终config类中包括了self.tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained(self.bert_path),于是综合来说config.tokenizer.tokenize(content)可以理解为了BertTokenizer.from_pretrained(self.bert_path).tokenize(content)
  • token最开始前边手动拼接[CLS],根据一些讨论个人理解[CLS]首先是bert用作分类任务必须需要的一个字符,参考该篇博客中的说法https://blog.youkuaiyun.com/qq_42189083/article/details/102641087,[CLS]就是classification的意思,可以理解为用于下游分类的任务,主要用于以下两种任务:1)单文本分类任务:对于文本分类任务,BERT模型在文本前插入一个[CLS]符号,并将与该符号对应的输出向量作为整篇文本的语义表示,用于文本分类。可以理解为:与本文中已有的其他字词相比,这个无明显语义信息的符号会更“公平”的融合文本中各个字/词的语义信息。2)语句对分类任务:该任务的实际应用场景包括:问答(判断一个问题与一个答案是否匹配)、语句匹配(两句话是否表达同一个意思)等。对于该任务,BERT模型除了添加[CLS]符号并将对应的输出作为文本的语义表示,还对输入两句话用一个[SEP]符号作分割,并分别对两句话附加两个不同的文本向量以作区分。
  • token_ids的作用需要打印后查看,猜测应该是一个与vocab.txt中进行角标对应的过程,不过为什么要进行这个对应->为了输入过程中的进一步输入进入bert进行位置embedding等
  • pad_size指定了希望的最长文本长度,并对不足的文本进行pad补充,于是在该分支内进行判断,如果token的长度小于pad_size超参,首先对mask进行拼接,拼接为前边token_ids长度个数的1和最后补齐pad_size的0,由于token_ids的后半部分没有补东西,现在也把token_ids的最后补上0,这里为什么把token_ids的最后补上0,是否和词表中的对应关系有关?->vocat.txt中角标是0的位置对应的是[PAD]->个人感觉一般来说vocab.txt中的第0位应该都是[PAD]
  • 如果token的长度已经等于或超过了pad_size超参了,则mask中不设置任何忽略,为pad_size长度的1,同时把token_ids进行截取,并重置seq_len
  • 把每一条数据放入contents中,每一条为(token_ids, int(label), seq_len, mask),依次是:vocab.txt中的角标、类别int类型,文本长度,一个待使用的mask
def load_dataset(path, pad_size=32):
<think>嗯,用户现在有大量的文本数据,想要用Python处理这些数据并训练一个分模型。首先,我得理清楚整个流程应该是怎样的。通常来说,文本分类的步骤大致包括数据预处理、特征提取、模型训练和评估这几个阶段。不过具体到Python的实现,可能需要更详细的步骤。 首先,用户提到的是“大量”的文本数据,这意味着处理效率可能会是一个问题。Python中有一些库比如Pandas可以处理大数据,但如果数据量极大,可能需要分块读取或者使用Dask这样的库。不过用户可能刚开始,所以先从基础的开始考虑。 数据预处理方面,文本数据通常需要清洗,比如去除特殊字符、停用词,分词,词干提取或词形还原等。中文的话可能需要分词,而英文的话分词相对简单。用户的数据是什么语言呢?这里用户没有说明,但根据问题是用中文写的,可能数据也是中文?不过不确定,可能需要先确认,但假设是中文的情况。 然后是特征提取,常用的方法有TF-IDF或者词袋模型,或者使用词嵌入比如Word2Vec、GloVe,或者直接使用预训练模型BERT。不过对于分任务,传统方法可能先用TF-IDF配合机器学习模型比如SVM、随机森林等,或者用深度学习模型如CNN、LSTM、Transformer。 用户可能对机器学习比较熟悉,还是更倾向于深度学习?可能需要分情况讨论。不过考虑到用户可能希望一个基础的解决方案,先介绍传统方法,再提到深度学习的可能性。 接下来是模型训练部分,如果用传统方法,可以用Scikit-learn中的分器;如果用深度学习,可以用Keras或PyTorch。评估指标通常是准确率、精确率、召回率、F1值等。 另外,数据是否需要划分训练集和测试集?肯定需要,所以还要提到train_test_split。 然后,整个流程的代码结构大致是怎样的?可能先导入必要的库,读取数据预处理,特征提取,划分数据集,训练模型,评估,保存模型。 不过用户可能还需要考虑别不平衡的问题,如果存在的话,可能需要采样方法如过采样或欠采样。但可能这属于进阶内容,先不提及,除非用户数据有明显的不平衡。 另外,文本数据预处理中,是否需要去除停用词?中文常用的停用词表有哈工大的或者自己定义的。分词的话,中文需要用到jieba这样的库。 现在,把这些步骤组织成一个清晰的流程: 1. 数据加载与检查:使用Pandas读取数据,检查是否有缺失值,处理缺失值,比如删除或填充。 2. 文本预处理- 清洗:去除特殊字符、标点、数字等 - 分词(中文) - 去除停用词 - 词干提取/词形还原(英文) 3. 特征提取:TF-IDF或词袋模型 4. 划分训练集和测试集 5. 选择模型(如朴素贝叶斯、SVM、逻辑回归等) 6. 训练模型 7. 评估模型 8. 调优(如网格搜索交叉验证) 9. 保存模型 代码示例方面,可能需要给出一个完整的例子,假设数据是CSV格式,包含‘text’和‘label’两列。 比如: 导入库: import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer from sklearn.svm import LinearSVC from sklearn.metrics import classification_report 数据加载: df = pd.read_csv('data.csv') df.dropna(subset=['text', 'label'], inplace=True) 预处理函数: import jieba from zhon.hanzi import punctuation # 中文标点 def preprocess_chinese(text): # 去除非汉字、标点、数字等 text = re.sub(fr'[^{punctuation}\w\s]', '', text) # 分词 words = jieba.cut(text) # 去除停用词 stopwords = set([line.strip() for line in open('stopwords.txt', encoding='utf-8')]) words = [word for word in words if word not in stopwords] return ' '.join(words) df['processed_text'] = df['text'].apply(preprocess_chinese) 特征提取: tfidf = TfidfVectorizer(max_features=10000) X = tfidf.fit_transform(df['processed_text']) y = df['label'] 划分数据集: X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2) 训练模型: model = LinearSVC() model.fit(X_train, y_train) 评估: y_pred = model.predict(X_test) print(classification_report(y_test, y_pred)) 保存模型: import joblib joblib.dump(model, 'text_classifier.pkl') joblib.dump(tfidf, 'tfidf_vectorizer.pkl') 不过需要注意,中文分词需要安装jieba库,停用词表需要用户自己准备,或者提供一个示例链接。 可能还需要提到数据量大的情况下,TfidfVectorizer可能会占用较多内存,可以考虑使用HashingVectorizer或者增量学习。 另外,如果数据量极大,可能需要使用SGDClassifier,因为它支持在线学习,分批处理数据。 对于深度学习模型,可能需要使用Tokenizer和pad_sequences,然后搭建一个简单的神经网络,比如用Keras的Sequential模型,添加Embedding层、LSTM层等。 但可能用户更倾向于传统方法,因为深度学习需要更多的计算资源和时间。 总结起来,回答的结构应该是步骤分明的,每个步骤给出解释和代码示例,同时指出可能的注意事项,比如处理中文分词,停用词,特征提取的选择,模型选择,以及大数据量时的优化方法。</think>以下是使用Python处理大量文本数据并训练分模型的完整流程,分为6个关键步骤: ### 1. 数据加载与清洗 ```python import pandas as pd import re import jieba # 加载数据(假设CSV格式) df = pd.read_csv('text_data.csv') print(f'原始数据量: {len(df)}') # 处理缺失值 df = df.dropna(subset=['text', 'label']) # 假设列名为text和label print(f'清洗后数据量: {len(df)}') ``` ### 2. 中文文本预处理 ```python from zhon.hanzi import punctuation # 自定义停用词表(示例) stopwords = set(['的', '了', '是', '在', '和']) def chinese_preprocessor(text): # 去除特殊字符 text = re.sub(fr'[^{punctuation}\w\s]', '', text) # 分词处理 words = jieba.lcut(text) # 过滤停用词 return ' '.join([word for word in words if word not in stopwords]) df['processed'] = df['text'].apply(chinese_preprocessor) ``` ### 3. 特征提取 (TF-IDF示例) ```python from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer tfidf = TfidfVectorizer( max_features=10000, # 控制特征维度 ngram_range=(1,2), # 包含1-2元语法 min_df=5 # 忽略低频词 ) X = tfidf.fit_transform(df['processed']) y = df['label'] ``` ### 4. 数据集划分 ```python from sklearn.model_selection import train_test_split X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split( X, y, test_size=0.2, stratify=y, # 保持别分布 random_state=42 ) ``` ### 5. 模型训练与评估 ```python from sklearn.svm import LinearSVC from sklearn.metrics import classification_report # 训练模型 model = LinearSVC(class_weight='balanced') # 处理别不平衡 model.fit(X_train, y_train) # 评估效果 y_pred = model.predict(X_test) print(classification_report(y_test, y_pred)) ``` ### 6. 优化与部署 ```python # 模型保存 import joblib joblib.dump(model, 'text_classifier.pkl') joblib.dump(tfidf, 'tfidf_vectorizer.pkl') # 后续使用示例 loaded_model = joblib.load('text_classifier.pkl') loaded_tfidf = joblib.load('tfidf_vectorizer.pkl') new_text = "需要预测的新文本" processed = chinese_preprocessor(new_text) vectorized = loaded_tfidf.transform([processed]) prediction = loaded_model.predict(vectorized) ``` ### 进阶方案建议 1. **深度学习方案**:使用BERT等预训练模型 ```python from transformers import BertTokenizer, BertForSequenceClassification tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained('bert-base-chinese') model = BertForSequenceClassification.from_pretrained('bert-base-chinese', num_labels=别数) ``` 2. **大数据处理技巧**: - 使用`Dask`进行分布式处理 - 采用`HashingVectorizer`代替TF-IDF - 使用`partial_fit`进行增量学习 3. **性能优化方向**: ```python from sklearn.linear_model import SGDClassifier # 支持在线学习,适合大数据 model = SGDClassifier(loss='log_loss', max_iter=1000, tol=1e-3) ``` 4. **关键参数调优**: ```python from sklearn.model_selection import GridSearchCV params = { 'C': [0.1, 1, 10], 'penalty': ['l1', 'l2'] } grid = GridSearchCV(LinearSVC(), params, cv=5) grid.fit(X_train, y_train) ``` ### 常见问题解决方案 1. **内存不足**: - 使用`sparse=True`保持稀疏矩阵 - 分批次处理数据 - 使用`HDF5`格式存储中间结果 2. **别不平衡**: ```python from imblearn.over_sampling import SMOTE smote = SMOTE() X_res, y_res = smote.fit_resample(X_train, y_train) ``` 3. **处理多语言文本**: - 使用`langdetect`检测语言 - 分别进行语言特定处理 - 使用多语言BERT模型 建议从简单的线性模型开始验证流程,待流程跑通后再尝试深度学习等复杂方法。处理过程中要特别注意保持特征空间的一致性,特别是在训练/测试数据分离阶段。
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