（转）Tiktoken

一、tiktoken简介

tiktoken是由OpenAI开发的一个用于文本处理的Python库。它的主要功能是将文本编码为数字序列(称为"tokens"),或将数字序列解码为文本。这个过程被称为"tokenization"(分词)。

这个库的名字"tiktoken"就是"token"和"tiktok"(滴答声)的组合,暗示了将文本切分为一个个离散token的过程,就像时钟的滴答声一样,将时间切分为离散的秒数。

二、为什么需要tiktoken?

你可能会问,为什么我们需要将文本编码为数字?这是因为机器学习模型,特别是自然语言处理(NLP)模型,只能处理数字,不能直接处理原始的文本。

因此,在将文本输入到NLP模型之前,我们需要先将其转换为数字序列。这就是tokenization的过程。而tiktoken库就是为这个过程而设计的。

三、tiktoken的特点

相比其他的tokenization库(如NLTK、spaCy等),tiktoken有以下几个特点:

1. 它是专门为OpenAI的语言模型(如GPT系列)设计的。这意味着它使用的编码方式与这些模型的训练数据一致,从而可以最大限度地发挥模型的性能。

2. 它支持多种编码方式,包括字节对编码(byte-pair encoding, BPE)、字词编码(word-level encoding)等。不同的编码方式适用于不同的场景。

3. 它的代码简洁且快速。tiktoken是用Rust语言编写的,并提供了Python绑定,因此兼具了Rust的速度和Python的易用性。

四、如何使用tiktoken?

首先,你需要安装tiktoken库:

pip install tiktoken 

安装完成后,你就可以在Python中导入和使用它了。下面是一个简单的例子:

import tiktoken

# 创建一个编码器
encoder = tiktoken.get_encoding("cl100k_base")

# 将文本编码为数字序列
text = "Hello, world!"
tokens = encoder.encode(text)
print(tokens)  # 输出: [15496, 1917, 0]

# 将数字序列解码为文本
decoded_text = encoder.decode(tokens)
print(decoded_text)  # 输出: "Hello, world!"

在这个例子中,我们首先创建了一个编码器(encoder),它使用了名为"cl100k_base"的编码方式。这是一种常用于GPT-3模型的编码方式。

然后,我们使用encode方法将文本"Hello, world!"编码为数字序列[15496, 1917, 0]。每个数字都代表一个token。

最后,我们使用decode方法将这个数字序列解码回原始的文本。

五、tiktoken的其他功能

除了基本的编码和解码功能,tiktoken还提供了一些其他有用的功能,例如:

1. 计算文本的token数:

num_tokens = len(encoder.encode(text)) 

这在我们需要控制输入到模型的文本长度时非常有用,因为模型通常有最大token数的限制。

1. 将token映射到它在词汇表中的位置(rank):

token = 15496 
rank = encoder.token_to_rank(token) 

1. 将词汇表中的位置映射到对应的token:

rank = 1917 
token = encoder.rank_to_token(rank) 

这些函数在某些特定的应用场景中会很有用,如token的统计分析等。