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Pytorch动手实现Transformer机器翻译

  • 前言

  • 一、环境配置

      • Method2:
    • 2. Spacy

      • 手动安装语言包到spacy
    • 3. NLTK

      • Method2:
  • 二、运行结果

    • 2. 翻译推理(inference)
  • 总结

  • 参考网站


前言

书接上回,光从实现Transformer模型fromscratch似乎有点僵硬,毕竟模型不跑起来或者不能应用起来就是一堆“死代码”,为了让读者从上一篇文章中Pytorch从零开始实现Transformer(fromscratch)学习后能体验一下Transformer的强大之处,于是有了这篇博客。因为Transformer早先就是谷歌团队为了解决机器翻译等NLP问题而提出的,Transformer天然适用于NLP领域,因此使用Transformer进行机器翻译的应用是最直接的(其实就是本人也一直想玩一下NLP的项目)。由于时间关系首先公布一下环境配置及运行结果。


一、环境配置

源项目为github.com/SamLynnEvans/Transformer**,但其中代码可能因为年代久远,运行会有各种问题,不久后我会公布我的项目源码。**接下来是两个比较特别的库,光是pip install后并没有完事,还需要额外安装里面对应的工具包。

1. torchtext

torchtext的安装是最为值得注意的一环!

Method1:

直接使用pip install torchtext安装

pip install torchtext

如果你的pytorch版本较低,此命令会自动更新pytorch并安装cpu版本,这时会卸载旧的pytorch,安装的新版本pytorch可能会不兼容。慎用!

Method2:

使用conda install -c pytorch torchtext安装

conda install -c pytorch torchtext

推荐尝试一下Method2,而本人的方法是直接在Anaconda虚拟环境中直接用Method1,因为是实验室电脑所以不想污染base基础环境就自建一个虚拟环境方便操作。

2. Spacy

spacy号称工业级Python自然语言处理(NLP)软件包,可以对自然语言文本做词性分析、命名实体识别、依赖关系刻画,以及词嵌入向量的计算和可视化等。

Spacy的安装没有什么要注意的,就直接pip install安装就好。

pip install spacy

而本文需要用到英语(en)和法语(fr)两个工具包,所以需要在Spacy额外下载。一种比较快的方法是直接从官网安装英语和法语的工具包,然后再手动pipinstall 到spacy里面,这种方法的优点就是速度更快,更容易控制。给出下载en和fr语言包的网站:https://github.com/explosion/spacy-models/releases/tag/en_core_web_sm-3.5.0

https://github.com/explosion/spacy-models/releases/tag/fr_core_news_sm-3.5.0

Tip :github网站可能需要科学上网才能更加流畅地加载出来。(本项目源码发布的时候会带有这些文件,读者如果需要复现请不用担心资源不足)

以en包下载为例:

进入网址https://github.com/explosion/spacy-models/releases/tag/en_core_web_sm-3.5.0

image

在这里插入图片描述

然后点击上图红框的download即可下载。

手动安装语言包到spacy

方法也很简单,到下载的语言包目录下进入Terminal终端小黑窗(windows下是cmd),输入pip install *******.tar.gz安装即可。语言包会自动下载到spacy库中。

3. NLTK

如果读者的环境中没有nltk,请先:

pip install nltk

源代码这部分使用了nltk中的wordnet包,如果没有这个包也是需要下载的。

Method1:

可视化安装,随便进入一个python的控制台界面,输入

import nltk
nltk.download()

不出意外会出现如下弹出如下窗口:image

在这里插入图片描述

然后如下图点击Corpora然后下拉滚动条找到wordnet并点击“download”。如果网络好的话会看到右下角蓝框处的红色进度条不断增长。

image在这里插入图片描述

不过这个方法一般比较慢,由于网速不太能安装好。

Method2:

直接去官网找到zip包直接下载,从根源解决问题。进入网址http://www.nltk.org/nltk_data/

“Ctrl+F”搜索“id: wordnet”(请注意冒号后有个空格),会出现好几个搜索结果,选择如下图所示这个wordnet进行下载:image

在这里插入图片描述

如果下载时候文件显示 10.3MB 那就证明下载正确了!

然后将下载好的wordnet.zip放到读者电脑所在nltk_data/corpora目录下即可。如果不知道nltk_data在哪里,可以在python里输入如下命令就会出现所有nltk_data路径了。

import nltk
nltk.download("wordnet")

image

在这里插入图片描述

二、运行结果

1. 模型训练(train)

打开终端,输入命令即可训练Transformer用于英语翻译为法语的机器翻译任务。

python train.py -src_data data/english.txt -trg_data data/french.txt -src_lang en_core_web_sm -trg_lang fr_core_news_sm -epochs 10

即指定english.txt和french.txt语料(随项目代码提供),先训练个10epochs。原项目中用一张8GB显存的K100来跑,本文使用的是英伟达3060(显存12G),因此训练绰绰有余。10epochs一个小时内就能训练完吧。image

在这里插入图片描述

2. 翻译推理(inference)

训练完模型之后加载所保存的目录,此处为weights,其实也是训练时指定好的路径了。

python translate.py -load_weights weights -src_lang en_core_web_sm -trg_lang fr_core_news_sm

image

在这里插入图片描述

红框为输入的英文,篮框为模型翻译出的法语。

尽管我们可能看不懂法语,但是可以将法语交给现成翻译器让其翻译成中文。

我是一名研究生。你为什么喜欢读书科学?这是我学了四年的学校。——“有道翻译”

大概看得出翻译的还算有模有样,可以翻译得出where后置定语从句,那证明Transformer对机器翻译方面是一个可行的模型。


总结

目前本博客所体现的是比较表层的一部分,旨在引发大家对Transformer等深度学习模型学习的兴趣(同时也是激发我自己对学习的动力)。学习完模型后,将自己实现的模型用来做出一个可运行的demo或者应用,不仅能加深记忆还能像连锁反应一样触发更多知识点的学习,提高知识面的广度和认知深度。

参考网站

https://github.com/SamLynnEvans/Transformer

【Pytorch】torchtext终极安装方法及常见问题

PYTHON -M SPACY DOWMLOAD EN失败

离线安装NLTK工具包

* 1\. torchtext


  * Method1:


  * 以en包下载为例:


  * Method1:


* 1\. 模型训练(train)

原文链接https://blog.csdn.net/weixin_43594279/article/details/129802040

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游客tqsxlcu6ie37g 2023-04-14 18:26:35 687 0
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