基于Transformer的医学文本分类实战:从BERT到BioBERT

Transformer模型在自然语言处理(NLP)领域取得了显著成果,尤其在文本分类任务中表现出色。医学文本因其专业性和复杂性,传统NLP方法难以有效处理。本文将通过一个完整的实战案例,展示如何使用Transformer模型(如BERT和BioBERT)对医学文本进行分类,并提供详细的代码实现。


案例背景

假设我们有一个医学文本数据集,包含电子病历中的文本片段,需要将其分类为以下三类:
0: 糖尿病相关
1: 高血压相关
2: 癌症相关

我们的目标是训练一个模型,能够自动对医学文本进行分类。


代码实现

1. 环境准备

首先,安装所需的Python库:

pip install transformers torch datasets

2. 数据准备

我们创建一个模拟的医学文本数据集:


                
### 文本分类 #### 数据预处理 要求训练集和测试集分开存储,对于中文的数据必须先分词,对分词后的词用空格符分开,并且将标签连接到每条数据的尾部,标签和句子用分隔符\分开。具体的如下: * 今天 的 天气 真好\积极 #### 文件结构介绍 * config文件:配置各种模型的配置参数 * data:存放训练集和测试集 * ckpt_model:存放checkpoint模型文件 * data_helpers:提供数据处理的方法 * pb_model:存放pb模型文件 * outputs:存放vocab,word_to_index, label_to_index, 处理后的数据 * models:存放模型代码 * trainers:存放训练代码 * predictors:存放预测代码 #### 训练模型 * python train.py --config_path="config/textcnn_config.json" #### 预测模型 * 预测代码都在predictors/predict.py中,初始化Predictor对象,调用predict方法即可。 #### 模型的配置参数详述 ##### textcnn:基于textcnn的文本分类 * model_name:模型名称 * epochs:全样本迭代次数 * checkpoint_every:迭代多少步保存一次模型文件 * eval_every:迭代多少步验证一次模型 * learning_rate:学习速率 * optimization:优化算法 * embedding_size:embedding层大小 * num_filters:卷积核的数量 * filter_sizes:卷积核的尺寸 * batch_size:批样本大小 * sequence_length:序列长度 * vocab_size:词汇表大小 * num_classes:样本的类别数,二分类时置为1,多分类时置为实际类别数 * keep_prob:保留神经元的比例 * l2_reg_lambda:L2正则化的系数,主要对全连接层的参数正则化 * max_grad_norm:梯度阶段临界值 * train_data:训练数据的存储路径 * eval_data:验证数据的存储路径 * stop_word:停用词表的存储路径 * output_path:输出路径,用来存储vocab,处理后的训练数据,验证数据 * word_vectors_path:词向量的路径 * ckpt_model_path:checkpoint 模型的存储路径 * pb_model_path:pb 模型的存储路径 ##### bilstm:基于bilstm的文本分类 * model_name:模型名称 * epochs:全样本迭代次数 * checkpoint_every:迭代多少步保存一次模型文件 * eval_every:迭代多少步验证一次模型 * learning_rate:学习速率 * optimization:优化算法 * embedding_size:embedding层大小 * hidden_sizes:lstm的隐层大小,列表对象,支持多层lstm,只要在列表中添加相应的层对应的隐层大小 * batch_size:批样本大小 * sequence_length:序列长度 * vocab_size:词汇表大小 * num_classes:样本的类别数,二分类时置为1,多分类时置为实际类别数 * keep_prob:保留神经元的比例 * l2_reg_lambda:L2正则化的系数,主要对全连接层的参数正则化 * max_grad_norm:梯度阶段临界值 * train_data:训练数据的存储路径 * eval_data:验证数据的存储路径 * stop_word:停用词表的存储路径 * output_path:输出路径,用来存储vocab,处理后的训练数据,验证数据 * word_vectors_path:词向量的路径 * ckpt_model_path:checkpoint 模型的存储路径 * pb_model_path:pb 模型的存储路径 ##### bilstm atten:基于bilstm + attention 的文本分类 * model_name:模型名称 * epochs:全样本迭代次数 * checkpoint_every:迭代多少步保存一次模型文件 * eval_every:迭代多少步验证一次模型 * learning_rate:学习速率 * optimization:优化算法 * embedding_size:embedding层大小 * hidd
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