文本相似度计算比赛-预训练模型baseline,直接上90%

P粉084495128
发布: 2025-07-24 10:00:38
原创
348人浏览过
该文介绍百度架构师课程内置的文本相似度计算比赛方案,用ERNIE预训练模型,将文本匹配转为分类任务,拼接query和title为输入。使用54614条训练集、7802条验证集、15604条测试集,经数据处理、模型训练,首 epoch 验证集准确率超90%,无需调参,可作基线,最后输出结果为result.csv。

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文本相似度计算比赛-使用预训练模型,直接上90%

比赛是百度架构师手把手带你零基础实践深度学习课程内置的比赛,似乎已经停止判分了.
训练集:54614条
验证集:7802条
测试集:15604条
本文改自『NLP经典项目集』02:使用预训练模型ERNIE优化情感分析
没有任何调参,所以作为预训练模型的baseline完全没问题

1. 任务介绍

1.1 任务内容

文本语义匹配是自然语言处理中一个重要的基础问题,NLP领域的很多任务都可以抽象为文本匹配任务。例如,信息检索可以归结为查询项和文档的匹配,问答系统可以归结为问题和候选答案的匹配,对话系统可以归结为对话和回复的匹配。语义匹配在搜索优化、推荐系统、快速检索排序、智能客服上都有广泛的应用。如何提升文本匹配的准确度,是自然语言处理领域的一个重要挑战。

  • 信息检索:在信息检索领域的很多应用中,都需要根据原文本来检索与其相似的其他文本,使用场景非常普遍。
  • 新闻推荐:通过用户刚刚浏览过的新闻标题,自动检索出其他的相似新闻,个性化地为用户做推荐,从而增强用户粘性,提升产品体验。
  • 智能客服:用户输入一个问题后,自动为用户检索出相似的问题和答案,节约人工客服的成本,提高效率。

1.2 什么是文本匹配?

让我们来看一个简单的例子,比较各候选句子哪句和原句语义更相近

原句:“车头如何放置车牌”

  • 比较句1:“前牌照怎么装”
  • 比较句2:“如何办理北京车牌”
  • 比较句3:“后牌照怎么装”

(1)比较句1与原句,虽然句式和语序等存在较大差异,但是所表述的含义几乎相同

(2)比较句2与原句,虽然存在“如何” 、“车牌”等共现词,但是所表述的含义完全不同

(3)比较句3与原句,二者讨论的都是如何放置车牌的问题,只不过一个是前牌照,另一个是后牌照。二者间存在一定的语义相关性。

所以语义相关性,句1大于句3,句3大于句2.这就是语义匹配。

文心大模型
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1.3 使用预训练序列分类模型

本任务本是匹配工作,两个距离相似则是1,不相似则是0.这其实也可以看做一个分类任务,两个句子是相似的,则类别为1,两个句子不相似的,则类别为0.

本文使用的是一个文本分类的例子『NLP经典项目集』02:使用预训练模型ERNIE优化情感分析

通读全文后会发现,我们的主要任务其实变成了如何构建这样一句话,这里使用最简单的做法,直接将两个句子拼接
即,query和title直接拼接。文本相似度计算比赛-预训练模型baseline,直接上90% - php中文网        

加载第三方库,paddle和paddlenlp相关的库

In [ ]
import mathimport numpy as npimport osimport collectionsfrom functools import partialimport randomimport timeimport inspectimport importlibfrom tqdm import tqdmimport paddleimport paddle.nn as nnimport paddle.nn.functional as Ffrom paddle.io import IterableDatasetfrom paddle.utils.download import get_path_from_url
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本实验需要依赖与paddlenlp,aistudio上的paddlenlp版本过低,所以需要首先升级paddlenlp

In [ ]
!pip install paddlenlp --upgrade
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导入paddlenlp相关的包

In [ ]
import paddlenlp as ppnlpfrom paddlenlp.data import JiebaTokenizer, Pad, Stack, Tuple, Vocab# from utils import convert_examplefrom paddlenlp.datasets import MapDatasetfrom paddle.dataset.common import md5filefrom paddlenlp.datasets import DatasetBuilder
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2. 定义模型和tokenizer

2.1 定义模型预训练

经过前面的分析,我们将两个句子拼成了一句话,然后转变成分类任务,所以这里使用序列分类模型.这里其实主要用的是model,那个ernie_model是为了帮助理解展示用的.

In [ ]
MODEL_NAME = "ernie-1.0"ernie_model = ppnlp.transformers.ErnieModel.from_pretrained(MODEL_NAME)

model = ppnlp.transformers.ErnieForSequenceClassification.from_pretrained(MODEL_NAME, num_classes=2)
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[2021-05-18 10:21:29,970] [    INFO] - Downloading https://paddlenlp.bj.bcebos.com/models/transformers/ernie/ernie_v1_chn_base.pdparams and saved to /home/aistudio/.paddlenlp/models/ernie-1.0
[2021-05-18 10:21:29,973] [    INFO] - Downloading ernie_v1_chn_base.pdparams from https://paddlenlp.bj.bcebos.com/models/transformers/ernie/ernie_v1_chn_base.pdparams
100%|██████████| 392507/392507 [00:09<00:00, 43038.06it/s]
[2021-05-18 10:21:45,369] [    INFO] - Weights from pretrained model not used in ErnieModel: ['cls.predictions.layer_norm.weight', 'cls.predictions.decoder_bias', 'cls.predictions.transform.bias', 'cls.predictions.transform.weight', 'cls.predictions.layer_norm.bias']
[2021-05-18 10:21:45,675] [    INFO] - Already cached /home/aistudio/.paddlenlp/models/ernie-1.0/ernie_v1_chn_base.pdparams
/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/paddle/fluid/dygraph/layers.py:1297: UserWarning: Skip loading for classifier.weight. classifier.weight is not found in the provided dict.
  warnings.warn(("Skip loading for {}. ".format(key) + str(err)))
/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/paddle/fluid/dygraph/layers.py:1297: UserWarning: Skip loading for classifier.bias. classifier.bias is not found in the provided dict.
  warnings.warn(("Skip loading for {}. ".format(key) + str(err)))
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2.2 定义一个模型对应的tokenizer

In [ ]
tokenizer = ppnlp.transformers.ErnieTokenizer.from_pretrained(MODEL_NAME)
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[2021-05-18 10:21:47,430] [    INFO] - Downloading vocab.txt from https://paddlenlp.bj.bcebos.com/models/transformers/ernie/vocab.txt
100%|██████████| 90/90 [00:00<00:00, 4144.52it/s]
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按照官方例子,测试一下我们的句子吧

In [ ]
tokens = tokenizer._tokenize("万家乐燃气热水器怎么样")print("Tokens: {}".format(tokens))# token映射为对应token idtokens_ids = tokenizer.convert_tokens_to_ids(tokens)print("Tokens id: {}".format(tokens_ids))# 拼接上预训练模型对应的特殊token ,如[CLS]、[SEP]tokens_ids = tokenizer.build_inputs_with_special_tokens(tokens_ids)print("Tokens id: {}".format(tokens_ids))# 转化成paddle框架数据格式tokens_pd = paddle.to_tensor([tokens_ids])print("Tokens : {}".format(tokens_pd))# 此时即可输入ERNIE模型中得到相应输出sequence_output, pooled_output = ernie_model(tokens_pd)print("Token wise output: {}, Pooled output: {}".format(sequence_output.shape, pooled_output.shape))
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Tokens: ['万', '家', '乐', '燃', '气', '热', '水', '器', '怎', '么', '样']
Tokens id: [211, 50, 354, 1404, 266, 506, 101, 361, 936, 356, 314]
Tokens id: [1, 211, 50, 354, 1404, 266, 506, 101, 361, 936, 356, 314, 2]
Tokens : Tensor(shape=[1, 13], dtype=int64, place=CUDAPlace(0), stop_gradient=True,
       [[1  , 211, 50 , 354, 1404, 266, 506, 101, 361, 936, 356, 314, 2  ]])
Token wise output: [1, 13, 768], Pooled output: [1, 768]
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/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/paddle/tensor/creation.py:143: DeprecationWarning: `np.object` is a deprecated alias for the builtin `object`. To silence this warning, use `object` by itself. Doing this will not modify any behavior and is safe. 
Deprecated in NumPy 1.20; for more details and guidance: https://numpy.org/devdocs/release/1.20.0-notes.html#deprecations
  if data.dtype == np.object:
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In [ ]
encoded_text = tokenizer(text="万家乐燃气热水器怎么样",  max_seq_len=20)for key, value in encoded_text.items():    print("{}:\n\t{}".format(key, value))# 转化成paddle框架数据格式input_ids = paddle.to_tensor([encoded_text['input_ids']])print("input_ids : {}".format(input_ids))
segment_ids = paddle.to_tensor([encoded_text['token_type_ids']])print("token_type_ids : {}".format(segment_ids))# 此时即可输入ERNIE模型中得到相应输出sequence_output, pooled_output = ernie_model(input_ids, segment_ids)print("Token wise output: {}, Pooled output: {}".format(sequence_output.shape, pooled_output.shape))
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input_ids:
	[1, 211, 50, 354, 1404, 266, 506, 101, 361, 936, 356, 314, 2]
token_type_ids:
	[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
input_ids : Tensor(shape=[1, 13], dtype=int64, place=CUDAPlace(0), stop_gradient=True,
       [[1  , 211, 50 , 354, 1404, 266, 506, 101, 361, 936, 356, 314, 2  ]])
token_type_ids : Tensor(shape=[1, 13], dtype=int64, place=CUDAPlace(0), stop_gradient=True,
       [[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])
Token wise output: [1, 13, 768], Pooled output: [1, 768]
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3. 数据读取

3.1 load_dataset函数

本实验共计需要读取四份数据: 训练集 train.tsv、验证集 dev.tsv、测试集 test.tsv 和 词汇表 vocab.txt。加载数据的代码如下: 这里是课程提供的,不需要修改

In [ ]
class BAIDUData2(DatasetBuilder):

    SPLITS = {        # 'train':os.path.join('data', 'baidu_train.tsv'),
        # 'dev': os.path.join('data', 'baidu_dev.tsv'),
        'train': 'baidu_train.tsv',        'dev': 'baidu_dev.tsv',
    }    def _get_data(self, mode, **kwargs):
        filename = self.SPLITS[mode]        return filename    def _read(self, filename):
        """读取数据"""
        with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as f:
            head = None
            for line in f:
                data = line.strip().split("\t")                if not head:
                    head = data                else:
                    query, title, label = data                    yield {"query": query, "title": title, "label": label}    def get_labels(self):
        return ["0", "1"]
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In [ ]
def load_dataset(name=None,
                 data_files=None,
                 splits=None,
                 lazy=None,
                 **kwargs):
   
    reader_cls = BAIDUData2    print(reader_cls)    if not name:
        reader_instance = reader_cls(lazy=lazy, **kwargs)    else:
        reader_instance = reader_cls(lazy=lazy, name=name, **kwargs)

    datasets = reader_instance.read_datasets(data_files=data_files, splits=splits)    return datasets
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In [ ]
# Loads dataset.train_ds, dev_ds = load_dataset(splits=["train", "dev"])
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<class '__main__.BAIDUData2'>
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3.2 前处理:拼接句子

主要针对我们的任务,修改convert_example函数,在这个里面,将query和title拼接,并转成token,convert_example这个在utils.py中123行

In [ ]
from functools import partialfrom paddlenlp.data import Stack, Tuple, Padfrom utils import  convert_example, create_dataloader

batch_size = 32max_seq_length = 128trans_func = partial(
    convert_example,
    tokenizer=tokenizer,
    max_seq_length=max_seq_length)
batchify_fn = lambda samples, fn=Tuple(
    Pad(axis=0, pad_val=tokenizer.pad_token_id),  # input
    Pad(axis=0, pad_val=tokenizer.pad_token_type_id),  # segment
    Stack(dtype="int64")  # label): [data for data in fn(samples)]
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In [ ]
train_data_loader = create_dataloader(
    train_ds,
    mode='train',
    batch_size=batch_size,
    batchify_fn=batchify_fn,
    trans_fn=trans_func)
dev_data_loader = create_dataloader(
    dev_ds,
    mode='dev',
    batch_size=batch_size,
    batchify_fn=batchify_fn,
    trans_fn=trans_func)
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4. 定义一些超参,loss,优化器等

In [ ]
from paddlenlp.transformers import LinearDecayWithWarmup# 训练过程中的最大学习率learning_rate = 5e-5 # 训练轮次epochs = 4# 学习率预热比例warmup_proportion = 0.1# 权重衰减系数,类似模型正则项策略,避免模型过拟合weight_decay = 0.01num_training_steps = len(train_data_loader) * epochs
lr_scheduler = LinearDecayWithWarmup(learning_rate, num_training_steps, warmup_proportion)
optimizer = paddle.optimizer.AdamW(
    learning_rate=lr_scheduler,
    parameters=model.parameters(),
    weight_decay=weight_decay,
    apply_decay_param_fun=lambda x: x in [
        p.name for n, p in model.named_parameters()        if not any(nd in n for nd in ["bias", "norm"])
    ])

criterion = paddle.nn.loss.CrossEntropyLoss()
metric = paddle.metric.Accuracy()
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5. 开始训练,可以看到第一个epoch在eval上就上90%了

In [12]
import paddle.nn.functional as Ffrom utils import evaluate

global_step = 0for epoch in range(1, epochs + 1):    for step, batch in enumerate(train_data_loader, start=1):
        input_ids, segment_ids, labels = batch
        logits = model(input_ids, segment_ids)
        loss = criterion(logits, labels)
        probs = F.softmax(logits, axis=1)
        correct = metric.compute(probs, labels)
        metric.update(correct)
        acc = metric.accumulate()

        global_step += 1
        if global_step % 10 == 0 :            print("global step %d, epoch: %d, batch: %d, loss: %.5f, acc: %.5f" % (global_step, epoch, step, loss, acc))
        loss.backward()
        optimizer.step()
        lr_scheduler.step()
        optimizer.clear_grad()
    evaluate(model, criterion, metric, dev_data_loader)
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保存模型

In [ ]
model.save_pretrained('checkpoint2')
tokenizer.save_pretrained('checkpoint2')
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6.测试结果,输出csv

In [ ]
from utils import predictimport pandas as pd

label_map = {0:'0', 1:'1'}def preprocess_prediction_data(data):
    examples = []    for query, title in data:
        examples.append({"query": query, "title": title})        #print(len(examples),': ',query,"---", title)
    return examples
test_file = 'test_forstu.tsv'data = pd.read_csv(test_file, sep='\t')#print(data.shape)data1 = list(data.values)
examples = preprocess_prediction_data(data1)
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In [ ]
results = predict(
        model, examples, tokenizer, label_map, batch_size=batch_size)for idx, text in enumerate(examples):    print('Data: {} \t Label: {}'.format(text, results[idx]))

data2 = []for i in range(len(data1)):
    data2.extend(results[i])


data['label'] = data2print(data.shape)
data.to_csv('result.csv',sep='\t')
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最后提交结果就生成的result.csv文件就可以啦.

以上就是文本相似度计算比赛-预训练模型baseline,直接上90%的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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