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逐行讲解BiLSTM+CRF实现命名实体识别(NER)

文章标题

本文概述

使用BiLSTM+CRF做中文命名实体识别(NER)，代码有详细注释，若有遗漏或不详细可评论补充。

本文使用CLUE Fine-Grain NER中文数据集，数据分为10个标签类别，分别为: 地址（address），书名（book），公司（company），游戏（game），政府（goverment），电影（movie），姓名（name），组织机构（organization），职位（position），景点（scene）。

上篇CRF与HMM对NER进行了介绍，HMM和单个CRF实现NER的代码可自行查看。

本文基于pytorch官方版本进行修改，由于pytorch官方版本只是一个demo，输入为单个序列，本文修改后可进行批次训练。

逐行讲解CRF实现命名实体识别(NER)：https://blog.csdn.net/qq_41496421/article/details/126765444?spm=1001.2014.3001.5501
逐行讲解HMM实现命名实体识别(NER)：https://blog.csdn.net/qq_41496421/article/details/127623738?spm=1001.2014.3001.5501
数据集详情介绍：https://www.cluebenchmarks.com/introduce.html
数据集下载链接：https://storage.googleapis.com/cluebenchmark/tasks/cluener_public.zip
本文github代码位置：https://github.com/ZejunCao/NER_baseline
评价指标详细介绍：https://blog.csdn.net/qq_41496421/article/details/127196850?spm=1001.2014.3001.5502
pytorch官方代码参考：https://pytorch.org/tutorials/beginner/nlp/advanced_tutorial.html

代码详解

任务

本文NER任务使用BIO三位标注法，即:

B-begin：代表实体开头
I-inside：代表实体内部
O-outside：代表不属于任何实体

其后面接实体类型，如 ‘B-name’,‘I-company’。

数据处理

建立词表

每个词在输入到LSTM之前都需要转换成一个向量，这就是通常所说的词向量。这里的词是指序列被分割的最小单位，不同任务不同语种分割方法多种多样，在本文NER任务中将字作为最小单位。方法有很多，如one-hot、word2vec等等。

本文采用nn.Embedding方法，首先初始化一个（词向量维度*词个数）大小的矩阵，而每个词对应一个索引，索引所在行就是该词对应的词向量，这个矩阵也作为神经网络的参数进行训练学习。

在此之前，要先遍历数据集，建立一个包含所用到的所有词的词表，每个词都对应一个索引，并将其保存成pkl文件，下次运行时直接加载文件即可，无需再次遍历数据集获取词表，加快运行效率。

  1. defget_vocab(data_path):# 词表保存路径
  2.     vocab_path ='../data/cluener_public/vocab.pkl'# 第一次运行需要遍历训练集获取到标签字典，并存储成json文件保存，第二次运行即可直接载入json文件ifnot os.path.exists(vocab_path):withopen(vocab_path,'rb')as fp:
  3.             vocab = pickle.load(fp)else:
  4.         json_data =[]# 加载数据集withopen(data_path,'r', encoding='utf-8')as fp:for line in fp:
  5.                 json_data.append(json.loads(line))# 建立词表字典，提前加入'PAD'和'UNK'# 'PAD'：在一个batch中不同长度的序列用该字符补齐# 'UNK'：当验证集或测试集出现词表以外的词时，用该字符代替
  6.         vocab ={'PAD':0,'UNK':1}# 遍历数据集，不重复取出所有字符，并记录索引for data in json_data:for word in data['text']:# 获取实体标签，如'name'，'companif word notin vocab:
  7.                     vocab[word]=len(vocab)# vocab：{'PAD': 0, 'UNK': 1, '浙': 2, '商': 3, '银': 4, '行': 5...}# 保存成pkl文件withopen(vocab_path,'wb')as fp:
  8.             pickle.dump(vocab, fp)# 翻转字表，预测时输出的序列为索引，方便转换成中文汉字# vocab_inv：{0: 'PAD', 1: 'UNK', 2: '浙', 3: '商', 4: '银', 5: '行'...}
  9.     vocab_inv ={v: k for k, v in vocab.items()}return vocab, vocab_inv

建立标签字典

由于该数据集的特性（在数据处理时可以看到），需要提前获取标签种类，并以本文中BIO方式建立标签字典。与词表一样，第一次遍历获取后将其保存成json文件，下次直接加载json文件即可，加快运行效率。

  1. defget_label_map(data_path):# 标签字典保存路径
  2.     label_map_path ='../data/cluener_public/label_map.json'# 第一次运行需要遍历训练集获取到标签字典，并存储成json文件保存，第二次运行即可直接载入json文件if os.path.exists(label_map_path):withopen(label_map_path,'r', encoding='utf-8')as fp:
  3.             label_map = json.load(fp)else:# 读取json数据
  4.         json_data =[]withopen(data_path,'r', encoding='utf-8')as fp:for line in fp:
  5.                 json_data.append(json.loads(line))'''
  6.         json_data[0]数据为该格式：
  8.         {'text': '浙商银行企业信贷部叶老桂博士则从另一个角度对五道门槛进行了解读。叶老桂认为，对目前国内商业银行而言，',
  9.          'label': {'name': {'叶老桂': [[9, 11]]}, 'company': {'浙商银行': [[0, 3]]}}}
  10.         '''# 统计共有多少类别
  11.         n_classes =[]for data in json_data:for label in data['label'].keys():# 获取实体标签，如'name'，'company'if label notin n_classes:# 将新的标签加入到列表中
  12.                     n_classes.append(label)
  13.         n_classes.sort()# n_classes: ['address', 'book', 'company', 'game', 'government', 'movie', 'name', 'organization', 'position', 'scene']# 设计label_map字典，对每个标签设计两种，如B-name、I-name，并设置其ID值
  14.         label_map ={}for n_class in n_classes:
  15.             label_map['B-'+ n_class]=len(label_map)
  16.             label_map['I-'+ n_class]=len(label_map)
  17.         label_map['O']=len(label_map)# 对于BiLSTM+CRF网络，需要增加开始和结束标签，以增强其标签约束能力
  18.         START_TAG ="<START>"
  19.         STOP_TAG ="<STOP>"
  20.         label_map[START_TAG]=len(label_map)
  21.         label_map[STOP_TAG]=len(label_map)'''
  22.         {'B-address': 0, 'I-address': 1, 'B-book': 2, 'I-book': 3, 'B-company': 4, 'I-company': 5, 'B-game': 6,
  23.          'I-game': 7, 'B-government': 8, 'I-government': 9, 'B-movie': 10, 'I-movie': 11, 'B-name': 12, 'I-name': 13,
  24.          'B-organization': 14, 'I-organization': 15, 'B-position': 16, 'I-position': 17, 'B-scene': 18, 'I-scene': 19,
  25.          'O': 20, '<START>': 21, '<STOP>': 22}
  26.         '''# 将label_map字典存储成json文件withopen(label_map_path,'w', encoding='utf-8')as fp:
  27.             json.dump(label_map, fp, indent=4)# {0: 'B-address', 1: 'I-address', 2: 'B-book', 3: 'I-book'...}
  28.     label_map_inv ={v: k for k, v in label_map.items()}return label_map, label_map_inv

数据预处理

对数据进行预处理，这里的处理方式与之前文章 HMM 和 CRF 中相同。

  1. defdata_process(path):# 读取每一条json数据放入列表中# 由于该json文件含多个数据，不能直接json.loads读取，需使用for循环逐条读取
  2.     json_data =[]withopen(path,'r', encoding='utf-8')as fp:for line in fp:
  3.             json_data.append(json.loads(line))# json_data中每一条数据的格式为'''
  4.     {'text': '浙商银行企业信贷部叶老桂博士则从另一个角度对五道门槛进行了解读。叶老桂认为，对目前国内商业银行而言，',
  5.      'label': {'name': {'叶老桂': [[9, 11]]}, 'company': {'浙商银行': [[0, 3]]}}}
  6.      '''# 将json文件处理成如下格式'''
  7.     [['浙', '商', '银', '行', '企', '业', '信', '贷', '部', '叶', '老', '桂', '博', '士', '则', '从', '另', '一', 
  8.     '个', '角', '度', '对', '五', '道', '门', '槛', '进', '行', '了', '解', '读', '。', '叶', '老', '桂', '认', 
  9.     '为', '，', '对', '目', '前', '国', '内', '商', '业', '银', '行', '而', '言', '，'], 
  10.     ['B-company', 'I-company', 'I-company', 'I-company', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'B-name', 'I-name', 
  11.     'I-name', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 
  12.     'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O', 'O']]
  13.     '''
  14.     data =[]# 遍历json_data中每组数据for i inrange(len(json_data)):# 将标签全初始化为'O'
  15.         label =['O']*len(json_data[i]['text'])# 遍历'label'中几组实体，如样例中'name'和'company'for n in json_data[i]['label']:# 遍历实体中几组文本，如样例中'name'下的'叶老桂'（有多组文本的情况，样例中只有一组）for key in json_data[i]['label'][n]:# 遍历文本中几组下标，如样例中[[9, 11]]（有时某个文本在该段中出现两次，则会有两组下标）for n_list inrange(len(json_data[i]['label'][n][key])):# 记录实体开始下标和结尾下标
  16.                     start = json_data[i]['label'][n][key][n_list][0]
  17.                     end = json_data[i]['label'][n][key][n_list][1]# 将开始下标标签设为'B-' + n，如'B-' + 'name'即'B-name'# 其余下标标签设为'I-' + n
  18.                     label[start]='B-'+ n
  19.                     label[start +1: end +1]=['I-'+ n]*(end - start)# 对字符串进行字符级分割# 英文文本如'bag'分割成'b'，'a'，'g'三位字符，数字文本如'125'分割成'1'，'2'，'5'三位字符
  20.         texts =[]for t in json_data[i]['text']:
  21.             texts.append(t)# 将文本和标签编成一个列表添加到返回数据中
  22.         data.append([texts, label])return data

Dataset构建

几个关键操作：

  • data_process处理后的文本还是原始文本，存储的是中文汉字，需要将其转化为索引，标签也一样，下图为处理前和处理后的样例在这里插入图片描述在这里插入图片描述
  • collect_fn函数，文本数据通常长度不定，而神经网络的输入通常要求一个batch内长度相同，所以需要对其进行填充处理。本文中对每个batch单独填充为动态填充方法，只需要填充到batch内的最大长度即可。还有静态填充方法，取整个数据集中最大序列长度提前进行填充，但会造成大量冗余，降低运行效率。
  • 其他的如__getitem__、__len__都为常规操作，这里不做解释。
  1. classMydataset(Dataset):def__init__(self, file_path, vocab, label_map):
  2.         self.file_path = file_path
  3.         # 数据预处理
  4.         self.data = data_process(self.file_path)
  5.         self.label_map, self.label_map_inv = label_map
  6.         self.vocab, self.vocab_inv = vocab
  7.         # self.data为中文汉字和英文标签，将其转化为索引形式
  8.         self.examples =[]for text, label in self.data:
  9.             t =[self.vocab.get(t, self.vocab['UNK'])for t in text]
  10.             l =[self.label_map[l]for l in label]
  11.             self.examples.append([t, l])def__getitem__(self, item):return self.examples[item]def__len__(self):returnlen(self.data)defcollect_fn(self, batch):# 取出一个batch中的文本和标签，将其单独放到变量中处理# 长度为batch_size，每个序列长度为原始长度
  12.         text =[t for t, l in batch]
  13.         label =[l for t, l in batch]# 获取一个batch内所有序列的长度，长度为batch_size
  14.         seq_len =[len(i)for i in text]# 提取出最大长度用于填充
  15.         max_len =max(seq_len)# 填充到最大长度，文本用'PAD'补齐，标签用'O'补齐
  16.         text =[t +[self.vocab['PAD']]*(max_len -len(t))for t in text]
  17.         label =[l +[self.label_map['O']]*(max_len -len(l))for l in label]# 将其转化成tensor，再输入到模型中，这里的dtype必须是long否则报错# text 和 label shape：(batch_size, max_len)# seq_len shape：(batch_size,)
  18.         text = torch.tensor(text, dtype=torch.long)
  19.         label = torch.tensor(label, dtype=torch.long)
  20.         seq_len = torch.tensor(seq_len, dtype=torch.long)return text, label, seq_len

DataLoader构建

DataLoader构建很简单，使用torch.utils.data.DataLoader方法

  1. # 建立中文词表，扫描训练集所有字符得到，'PAD'在batch填充时使用，'UNK'用于替换字表以外的新字符
  2. vocab = get_vocab('../data/cluener_public/train.json')# 建立标签字典，扫描训练集所有字符得到
  3. label_map = get_label_map('../data/cluener_public/train.json')
  5. train_dataset = Mydataset('../data/cluener_public/train.json', vocab, label_map)
  6. valid_dataset = Mydataset('../data/cluener_public/dev.json', vocab, label_map)
  8. train_dataloader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, num_workers=0, pin_memory=True, shuffle=True,
  9.                               collate_fn=train_dataset.collect_fn)
  10. valid_dataloader = DataLoader(valid_dataset, batch_size=batch_size, num_workers=0, pin_memory=False, shuffle=False,
  11.                               collate_fn=valid_dataset.collect_fn)

模型构建

模型基于torch官网的程序进行改造，增加了处理批次数据的机制，模型结构上进行了一些小调整。

模型结构：Embedding -> dropout -> BiLSTM -> LayerNorm ->Linear，详细注释在代码中。

  1. defargmax(vec):
  2.     _, idx = torch.max(vec,1)return idx.item()# log sum exp 增强数值稳定性# 改进了torch版本原始函数.可适用于两种情况计算得分deflog_sum_exp(vec):
  3.     max_score, _ = torch.max(vec, dim=-1)
  4.     max_score_broadcast = max_score.unsqueeze(-1).repeat_interleave(vec.shape[-1], dim=-1)return max_score + \
  5.            torch.log(torch.sum(torch.exp(vec - max_score_broadcast), dim=-1))classBiLSTM_CRF(nn.Module):def__init__(self, dataset, embedding_dim, hidden_dim, device='cpu'):super(BiLSTM_CRF, self).__init__()
  6.         self.embedding_dim = embedding_dim  # 词向量维度
  7.         self.hidden_dim = hidden_dim  # 隐层维度
  8.         self.vocab_size =len(dataset.vocab)# 词表大小
  9.         self.tagset_size =len(dataset.label_map)# 标签个数
  10.         self.device = device
  11.         # 记录状态，'train'、'eval'、'pred'对应三种不同的操作
  12.         self.state ='train'# 'train'、'eval'、'pred'
  14.         self.word_embeds = nn.Embedding(self.vocab_size, embedding_dim)# BiLSTM会将两个方向的输出拼接，维度会乘2，所以在初始化时维度要除2
  15.         self.lstm = nn.LSTM(embedding_dim, hidden_dim //2, num_layers=2, bidirectional=True, batch_first=True)# BiLSTM 输出转化为各个标签的概率，此为CRF的发射概率
  16.         self.hidden2tag = nn.Linear(hidden_dim, self.tagset_size, bias=False)# 初始化CRF类
  17.         self.crf = CRF(dataset, device)
  18.         self.dropout = nn.Dropout(p=0.5, inplace=True)
  19.         self.layer_norm = nn.LayerNorm(self.hidden_dim)def_get_lstm_features(self, sentence, seq_len):
  20.         embeds = self.word_embeds(sentence)
  21.         self.dropout(embeds)# 输入序列进行了填充，但RNN不能对填充后的'PAD'也进行计算，所以这里使用了torch自带的方法
  22.         packed = torch.nn.utils.rnn.pack_padded_sequence(embeds, seq_len, batch_first=True, enforce_sorted=False)
  23.         lstm_out, _ = self.lstm(packed)
  24.         seq_unpacked, _ = torch.nn.utils.rnn.pad_packed_sequence(lstm_out, batch_first=True)
  26.         seqence_output = self.layer_norm(seq_unpacked)
  27.         lstm_feats = self.hidden2tag(seqence_output)return lstm_feats
  29.     defforward(self, sentence, tags, seq_len):# 输入序列经过BiLSTM得到发射概率
  30.         feats = self._get_lstm_features(sentence, seq_len)# 根据 state 判断哪种状态，从而选择计算损失还是维特比得到预测序列if self.state =='train':
  31.             loss = self.crf.neg_log_likelihood(feats, tags, seq_len)return loss
  32.         else:
  33.             all_tag =[]for i, feat inenumerate(feats):# path_score, best_path = self.crf._viterbi_decode(feat[:seq_len[i]])
  34.                 all_tag.append(self.crf._viterbi_decode(feat[:seq_len[i]])[1])return all_tag
  36. classCRF:def__init__(self, dataset, device='cpu'):
  37.         self.label_map = dataset.label_map
  38.         self.label_map_inv = dataset.label_map_inv
  39.         self.tagset_size =len(self.label_map)
  40.         self.device = device
  42.         # 转移概率矩阵
  43.         self.transitions = nn.Parameter(
  44.             torch.randn(self.tagset_size, self.tagset_size)).to(self.device)# 增加开始和结束标志，并手动干预转移概率
  45.         self.START_TAG ="<START>"
  46.         self.STOP_TAG ="<STOP>"
  47.         self.transitions.data[self.label_map[self.START_TAG],:]=-10000
  48.         self.transitions.data[:, self.label_map[self.STOP_TAG]]=-10000def_forward_alg(self, feats, seq_len):# 手动设置初始得分，让开始标志到其他标签的得分最高
  49.         init_alphas = torch.full((self.tagset_size,),-10000.)
  50.         init_alphas[self.label_map[self.START_TAG]]=0.# 记录所有时间步的得分，为了解决序列长度不同问题，后面直接取各自长度索引的得分即可# shape：(batch_size, seq_len + 1, tagset_size)
  51.         forward_var = torch.zeros(feats.shape[0], feats.shape[1]+1, feats.shape[2], dtype=torch.float32,
  52.                                   device=self.device)
  53.         forward_var[:,0,:]= init_alphas
  55.         # 将转移概率矩阵复制 batch_size 次，批次内一起进行计算，矩阵计算优化，加快运行效率# shape：(batch_size, tagset_size) -> (batch_size, tagset_size, tagset_size)
  56.         transitions = self.transitions.unsqueeze(0).repeat(feats.shape[0],1,1)# 对所有时间步进行遍历for seq_i inrange(feats.shape[1]):# 取出当前词发射概率
  57.             emit_score = feats[:, seq_i,:]# 前一时间步得分 + 转移概率 + 当前时间步发射概率
  58.             tag_var =(
  59.                     forward_var[:, seq_i,:].unsqueeze(1).repeat(1, feats.shape[2],1)# (batch_size, tagset_size, tagset_size)+ transitions
  60.                     + emit_score.unsqueeze(2).repeat(1,1, feats.shape[2]))# 这里必须调用clone，不能直接在forward_var上修改，否则在梯度回传时会报错
  61.             cloned = forward_var.clone()
  62.             cloned[:, seq_i +1,:]= log_sum_exp(tag_var)
  63.             forward_var = cloned
  65.         # 按照不同序列长度不同取出最终得分
  66.         forward_var = forward_var[range(feats.shape[0]), seq_len,:]# 手动干预,加上结束标志位的转移概率
  67.         terminal_var = forward_var + self.transitions[self.label_map[self.STOP_TAG]].unsqueeze(0).repeat(feats.shape[0],1)# 得到最终所有路径的分数和
  68.         alpha = log_sum_exp(terminal_var)return alpha
  70.     def_score_sentence(self, feats, tags, seq_len):# 初始化,大小为(batch_size,)
  71.         score = torch.zeros(feats.shape[0], device=self.device)# 将开始标签拼接到序列上起始位置，参与分数计算
  72.         start = torch.tensor([self.label_map[self.START_TAG]], device=self.device).unsqueeze(0).repeat(feats.shape[0],1)
  73.         tags = torch.cat([start, tags], dim=1)# 在batch上遍历for batch_i inrange(feats.shape[0]):# 采用矩阵计算方法，加快运行效率# 取出当前序列所有时间步的转移概率和发射概率进行相加，由于计算真实标签序列的得分，所以只选择标签的路径
  74.             score[batch_i]= torch.sum(
  75.                 self.transitions[tags[batch_i,1:seq_len[batch_i]+1], tags[batch_i,:seq_len[batch_i]]]) \
  76.                              + torch.sum(feats[batch_i,range(seq_len[batch_i]), tags[batch_i][1:seq_len[batch_i]+1]])# 最后加上结束标志位的转移概率
  77.             score[batch_i]+= self.transitions[self.label_map[self.STOP_TAG], tags[batch_i][seq_len[batch_i]]]return score
  79.     # 维特比算法得到最优路径,原始torch函数def_viterbi_decode(self, feats):
  80.         backpointers =[]# 手动设置初始得分，让开始标志到其他标签的得分最高
  81.         init_vvars = torch.full((1, self.tagset_size),-10000., device=self.device)
  82.         init_vvars[0][self.label_map[self.START_TAG]]=0# 用于记录前一时间步的分数
  83.         forward_var = init_vvars
  84.         # 传入的就是单个序列,在每个时间步上遍历for feat in feats:
  85.             bptrs_t =[]# holds the backpointers for this step
  86.             viterbivars_t =[]# holds the viterbi variables for this step# 一个标签一个标签去计算处理for next_tag inrange(self.tagset_size):# 前一时间步分数 + 转移到第 next_tag 个标签的概率
  87.                 next_tag_var = forward_var + self.transitions[next_tag]# 得到最大分数所对应的索引,即前一时间步哪个标签过来的分数最高
  88.                 best_tag_id = argmax(next_tag_var)# 将该索引添加到路径中
  89.                 bptrs_t.append(best_tag_id)# 将此分数保存下来
  90.                 viterbivars_t.append(next_tag_var[0][best_tag_id].view(1))# 在这里加上当前时间步的发射概率，因为之前计算每个标签的最大分数来源与当前时间步发射概率无关
  91.             forward_var =(torch.cat(viterbivars_t)+ feat).view(1,-1)# 将当前时间步所有标签最大分数的来源索引保存
  92.             backpointers.append(bptrs_t)# 手动加入转移到结束标签的概率
  93.         terminal_var = forward_var + self.transitions[self.label_map[self.STOP_TAG]]# 在最终位置得到最高分数所对应的索引
  94.         best_tag_id = argmax(terminal_var)# 最高分数
  95.         path_score = terminal_var[0][best_tag_id]# 回溯，向后遍历得到最优路径
  96.         best_path =[best_tag_id]for bptrs_t inreversed(backpointers):
  97.             best_tag_id = bptrs_t[best_tag_id]
  98.             best_path.append(best_tag_id)# 弹出开始标签
  99.         start = best_path.pop()assert start == self.label_map[self.START_TAG]# Sanity check# 将路径反转
  100.         best_path.reverse()return path_score, best_path
  102.     defneg_log_likelihood(self, feats, tags, seq_len):# 所有路径得分
  103.         forward_score = self._forward_alg(feats, seq_len)# 标签路径得分
  104.         gold_score = self._score_sentence(feats, tags, seq_len)# 返回 batch 分数的平均值return torch.mean(forward_score - gold_score)

训练过程

数据预处理和模型写好了之后，训练和验证过程就简单了，还是那一套标准的流程。

  1. embedding_size =128
  2. hidden_dim =768
  3. epochs =50
  4. batch_size =32
  5. device ="cuda:0"if torch.cuda.is_available()else"cpu"
  7. model = BiLSTM_CRF(train_dataset, embedding_size, hidden_dim, device).to(device)
  8. optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001, weight_decay=1e-4)deftrain():
  9.     total_start = time.time()
  10.     best_score =0for epoch inrange(epochs):
  11.         epoch_start = time.time()
  12.         model.train()
  13.         model.state ='train'for step,(text, label, seq_len)inenumerate(train_dataloader, start=1):
  14.             start = time.time()
  15.             text = text.to(device)
  16.             label = label.to(device)
  17.             seq_len = seq_len.to(device)
  19.             loss = model(text, label, seq_len)
  20.             loss.backward()
  21.             optimizer.step()
  22.             optimizer.zero_grad()print(f'Epoch: [{epoch +1}/{epochs}],'f'  cur_epoch_finished: {step * batch_size /len(train_dataset)*100:2.2f}%,'f'  loss: {loss.item():2.4f},'f'  cur_step_time: {time.time()- start:2.2f}s,'f'  cur_epoch_remaining_time: {datetime.timedelta(seconds=int((len(train_dataloader)- step)/ step *(time.time()- epoch_start)))}',f'  total_remaining_time: {datetime.timedelta(seconds=int((len(train_dataloader)* epochs -(len(train_dataloader)* epoch + step))/(len(train_dataloader)* epoch + step)*(time.time()- total_start)))}')# 每周期验证一次，保存最优参数
  23.         score = evaluate()if score > best_score:print(f'score increase:{best_score} -> {score}')
  24.             best_score = score
  25.             torch.save(model.state_dict(),'./model.bin')print(f'current best score: {best_score}')defevaluate():# model.load_state_dict(torch.load('./model1.bin'))
  26.     all_label =[]
  27.     all_pred =[]
  28.     model.eval()
  29.     model.state ='eval'with torch.no_grad():for text, label, seq_len in tqdm(valid_dataloader, desc='eval: '):
  30.             text = text.to(device)
  31.             seq_len = seq_len.to(device)
  32.             batch_tag = model(text, label, seq_len)
  33.             all_label.extend([[train_dataset.label_map_inv[t]for t in l[:seq_len[i]].tolist()]for i, l inenumerate(label)])
  34.             all_pred.extend([[train_dataset.label_map_inv[t]for t in l]for l in batch_tag])
  36.     all_label =list(chain.from_iterable(all_label))
  37.     all_pred =list(chain.from_iterable(all_pred))
  38.     sort_labels =[k for k in train_dataset.label_map.keys()]# 使用sklearn库得到F1分数
  39.     f1 = metrics.f1_score(all_label, all_pred, average='macro', labels=sort_labels[:-3])print(metrics.classification_report(
  40.         all_label, all_pred, labels=sort_labels[:-3], digits=3))return f1
  42. train()

评分结果

BiLSTM+CRF训练的最优结果如下，当然调调参还会更高。

需要说明的是，这里的分数是字级别的分数，而不是实体级别的分数。CLUENER的github链接上的分数指标是实体级别，相对于字级别会偏低。后续我会在本文github中加入实体级别，可收藏关注哦~~

在这里插入图片描述

备注

如需使用此代码，不要无脑复制该网页的所有代码，可有选择的复制或直接下载github代码。

标签： 人工智能 深度学习 自然语言处理
本文转载自: https://blog.csdn.net/qq_41496421/article/details/128644335
版权归原作者 芒果不茫QAQ 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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