在使用BERT中的一些参数记录

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在使用BERT中的一些参数记录

2024-02-20 07:35| 来源: 网络整理| 查看: 265

batch_size:每批数据量的大小。DL通常用SGD的优化算法进行训练，也就是一次（1 个iteration）一起训练batchsize个样本，计算它们的平均损失函数值，来更新参数。iteration：1个iteration即迭代一次，也就是用batchsize个样本训练一次。epoch：1个epoch指用训练集中的全部样本训练一次，此时相当于batchsize 等于训练集的样本数。

batchsize越小 => 一个batch中的随机性越大，越不易收敛。 batchsize越大 => 越能够表征全体数据的特征，梯度下降方向准确，收敛快。缺乏随机性，容易使梯度始终向单一方向下降，陷入局部最优；而且当batchsize增大到一定程度，一次batch产生的权值更新（即梯度下降方向）基本不变。因此理论上存在一个最合适的batchsize值，使得训练能够收敛最快或者收敛效果最好（全局最优点）。

warm up（热身）：先采用小的学习率训练，之后再采用较大的学习率正式训练学习率 learning rate 值越低，沿着梯度下降越慢。花费很长的时间来收敛。学习率会影响我们的模型能够以多快的速度收敛到局部最小值（也就是达到最好的精度）。因此，从正确的方向做出正确的选择意味着我们能用更少的时间来训练模型。dropout：防止过拟合

chinese_L-12_H-768_A-12.zip文件：是一个BERT预训练模型，我们可以在在这个预训练模型上面进行fine-tune。这个文件里面有的几个文件：

bert_config.json bert_model.ckpta bert_model.ckpt.data-00000-of-00001 bert_model.ckpt.index vocab.txt bert_config.json是BERT在训练时可选调整参数 bert_model.ckpt开头的文件是负责模型变量载入的

TensorFlow模型会保存在后缀为.ckpt的文件中。保存后在save这个文件夹中实际会出现3个文件，因为TensorFlow会将计算图的结构和图上参数取值分开保存。model.ckpta文件保存了TensorFlow计算图的结构，可以理解为神经网络的网络结构model.ckpt文件保存了TensorFlow程序中每一个变量的取值checkpoint文件保存了一个目录下所有的模型文件列表

使用bert，其实是使用几个checkpoint（ckpt）文件。上面下载的zip是google训练好的bert，我们可以在那个zip内的ckpt文件基础上继续训练，获得更贴近具体任务的ckpt文件。

如果是直接使用训练好的ckpt文件（就是bert模型），只需如下代码，定义model，获得model的值

from bert import modeling # 使用数据加载BertModel,获取对应的字embedding model = modeling.BertModel( config=bert_config, is_training=is_training, input_ids=input_ids, input_mask=input_mask, token_type_ids=segment_ids, use_one_hot_embeddings=use_one_hot_embeddings ) # 获取对应的embedding 输入数据[batch_size, seq_length, embedding_size] embedding = model.get_sequence_output()

这里的bert_config是之前定义好的 bert_config = modeling.BertConfig.from_json_file(FLAGS.bert_config_file); 输入是input_ids,input_mask,segment_ids三个变量，还有两个设置is_training(False),use_one_hot_embedding(False)。此外这样的设置还有很多。

bert_config.json模型中参数的配置

{ "attention_probs_dropout_prob": 0.1, #乘法attention时，softmax后dropout概率 "hidden_act": "gelu", #激活函数 "hidden_dropout_prob": 0.1, #隐藏层dropout概率 "hidden_size": 768, #隐藏单元数 "initializer_range": 0.02, #初始化范围 "intermediate_size": 3072, #升维维度 "max_position_embeddings": 512,#一个大于seq_length的参数，用于生成position_embedding "num_attention_heads": 12, #每个隐藏层中的attention head数 "num_hidden_layers": 12, #隐藏层数 "type_vocab_size": 2, #segment_ids类别 [0,1] "vocab_size": 30522 #词典中词数 } 加载BERT import tensorflow as tf from bert import modeling import os # 这里是下载下来的bert配置文件 bert_config = modeling.BertConfig.from_json_file("chinese_L-12_H-768_A-12/bert_config.json") # 创建bert的输入 #placeholder占位符，在tensorflow中类似于函数参数，运行时必须传入值 #dtype：数据类型，常用的是tf.float32，tf.float64等数值类型 #shape：数据形状，默认是None,就是一维值，也可以是多维，比如[2,3]两行三列，[None,3]行不固定三列 #name：名称 input_ids=tf.placeholder (shape=[64,128],dtype=tf.int32,name="input_ids") input_mask=tf.placeholder (shape=[64,128],dtype=tf.int32,name="input_mask") segment_ids=tf.placeholder (shape=[64,128],dtype=tf.int32,name="segment_ids") # 创建bert模型 model = modeling.BertModel( config=bert_config, is_training=True, input_ids=input_ids, input_mask=input_mask, token_type_ids=segment_ids, use_one_hot_embeddings=False # 这里如果使用TPU 设置为True，速度会快些。使用CPU 或GPU 设置为False ，速度会快些。 ) #bert模型参数初始化的地方 init_checkpoint = "chinese_L-12_H-768_A-12/bert_model.ckpt" use_tpu = False # 获取模型中所有的训练参数。 tvars = tf.trainable_variables() # 加载BERT模型 (assignment_map, initialized_variable_names) = modeling.get_assignment_map_from_checkpoint(tvars, init_checkpoint) tf.train.init_from_checkpoint(init_checkpoint, assignment_map) tf.logging.info("**** Trainable Variables ****") # 打印加载模型的参数 for var in tvars: init_string = "" if var.name in initialized_variable_names: init_string = ", *INIT_FROM_CKPT*" tf.logging.info(" name = %s, shape = %s%s", var.name, var.shape, init_string) #通过会话tf.Session().run()进行循环优化网络参数 with tf.Session() as sess: sess.run(tf.global_variables_initializer())

下面的代码也可以加载模型：

import tensorflow as tf from bert import modeling import os pathname = "chinese_L-12_H-768_A-12/bert_model.ckpt" # 模型地址 bert_config = modeling.BertConfig.from_json_file("chinese_L-12_H-768_A-12/bert_config.json")# 配置文件地址。 configsession = tf.ConfigProto() configsession.gpu_options.allow_growth = True sess = tf.Session(config=configsession) input_ids = tf.placeholder(shape=[64, 128], dtype=tf.int32, name="input_ids") input_mask = tf.placeholder(shape=[64, 128], dtype=tf.int32, name="input_mask") segment_ids = tf.placeholder(shape=[64, 128], dtype=tf.int32, name="segment_ids") with sess.as_default(): model = modeling.BertModel( config=bert_config, is_training=True, input_ids=input_ids, input_mask=input_mask, token_type_ids=segment_ids, use_one_hot_embeddings=False) saver = tf.train.Saver() sess.run(tf.global_variables_initializer())# 这里尤其注意，先初始化，在加载参数，否者会把bert的参数重新初始化。这里和demo1是有区别的 saver.restore(sess, pathname) print(1) 使用模型

获取bert模型的输出：

# 这个获取每个token的output 输出[batch_size, seq_length, embedding_size] 如果做seq2seq 或者ner 用这个 output_layer = model.get_sequence_output() # 这个获取句子的output output_layer = model.get_pooled_output()

bert的输入：

def convert_single_example( max_seq_length, tokenizer,text_a,text_b=None): tokens_a = tokenizer.tokenize(text_a) tokens_b = None if text_b: tokens_b = tokenizer.tokenize(text_b)# 这里主要是将中文分字 if tokens_b: # 如果有第二个句子，那么两个句子的总长度要小于 max_seq_length - 3 # 因为要为句子补上[CLS], [SEP], [SEP] _truncate_seq_pair(tokens_a, tokens_b, max_seq_length - 3) else: # 如果只有一个句子，只用在前后加上[CLS], [SEP] 所以句子长度要小于 max_seq_length - 3 if len(tokens_a) > max_seq_length - 2: tokens_a = tokens_a[0:(max_seq_length - 2)] # 转换成bert的输入，注意下面的type_ids 在源码中对应的是 segment_ids # (a) 两个句子: # tokens: [CLS] is this jack ##son ##ville ? [SEP] no it is not . [SEP] # type_ids: 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 # (b) 单个句子: # tokens: [CLS] the dog is hairy . [SEP] # type_ids: 0 0 0 0 0 0 0 # # 这里 "type_ids" 主要用于区分第一个第二个句子。 # 第一个句子为0，第二个句子是1。在预训练的时候会添加到单词的的向量中，但这个不是必须的 # 因为[SEP] 已经区分了第一个句子和第二个句子。但type_ids 会让学习变的简单 tokens = [] segment_ids = [] tokens.append("[CLS]") segment_ids.append(0) for token in tokens_a: tokens.append(token) segment_ids.append(0) tokens.append("[SEP]") segment_ids.append(0) if tokens_b: for token in tokens_b: tokens.append(token) segment_ids.append(1) tokens.append("[SEP]") segment_ids.append(1) input_ids = tokenizer.convert_tokens_to_ids(tokens)# 将中文转换成ids # 创建mask input_mask = [1] * len(input_ids) # 对于输入进行补0 while len(input_ids) < max_seq_length: input_ids.append(0) input_mask.append(0) segment_ids.append(0) assert len(input_ids) == max_seq_length assert len(input_mask) == max_seq_length assert len(segment_ids) == max_seq_length return input_ids,input_mask,segment_ids # 对应的就是创建bert模型时候的input_ids,input_mask,segment_ids 参数

上面的代码是对单个样本进行转换，代码中的注释解释的很详细了，下面对参数说明下: max_seq_length ：是每个样本的最大长度，也就是最大单词数。 tokenizer ：是bert源码中提供的模块，其实主要作用就是将句子拆分成字，并且将字映射成id text_a ：句子a text_b ：句子b

值得注意的地方

1，bert模型对输入的句子有一个最大长度，对于中文模型，我看到的是512个字。 2，当我们用model.get_sequence_output()获取每个单词的词向量的时候注意，头尾是[CLS]和[SEP]的向量。做NER或seq2seq的时候需要注意。 3，bert模型对内存的要求还是很高的，运行本文的demo的时候，如果内存不足，可以降低batch_size和max_seq_length来试下。

Processor：任何模型的训练、预测都是需要有一个明确的输入，而BERT代码中processor就是负责对模型的输入进行处理。我们以分类任务的为例，介绍如何修改processor来运行自己数据集上的fine-tune。在run_classsifier.py文件中我们可以看到，google对于一些公开数据集已经写了一些processor，如XnliProcessor,MnliProcessor,MrpcProcessor和ColaProcessor。这给我们提供了一个很好的示例，指导我们如何针对自己的数据集来写processor。

对于一个需要执行训练、交叉验证和测试完整过程的模型而言，自定义的processor里需要继承DataProcessor，并重载获取

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