Pytorch + NLP 的项目实践

## Introduction 该仓库记录了我从 TensorFlow 转向 Pytorch 时做的小项目， 主要针对 NLP 初学者，分为三个难度： - Easy 级别简单实现了一下常见基础模型：逻辑回归， 线性回归， 前馈神经网络， 卷积神经网络。 - Medium 级别针对NLP初学者，采用文本分类任务， 实现了一些经典模型，如TextCNN， TextRNN, LSTM+Attentioon, RCNN， Transformer 等。 - Hard 级别中最初想实现了一些阅读理解模型。 阅读理解模型的复杂度应该是NLP任务中最高的了，理解阅读理解领域对 NLP 的学习是很有帮助的。但考虑到我自己的另一个仓库 RACE-Models 实现了关于 RACE 数据集上的大多数模型，因此，觉得此处的意义不大，如果对阅读理解感兴趣或者觉得复杂模型没搞明白的，可以移步到我的另一个仓库。 本仓库主要实现Bert之前相关的模型，如果想看看 Bert 之后的相关实现，可以看看我其他仓库。 ## Models **对于模型，我大多都在[我的博客](https://www.zhihu.com/people/songyingxin/posts)内做了详细的介绍， 简单模型一笔略过， 复杂模型往往都单独独立一篇文章。** 最近，为了测试 `Highway Networks` 在连接词向量上的表现， 添加了通过 `Highway Networks` 融合 `char-level` 向量和 `word-level` 向量， 主要与之前的模型进行对比。 ## Requirement - python 3.6 - numpy - pytorch = 1.0 - torchvision - torchtext - tqdm - tensorboardx ## 数据集 本仓库分别采用三个数据集： Mnist 手写数字识别， SST-2情感分类，RACE阅读理解数据集。 - SST-2数据集来自[Glue](https://gluebenchmark.com/tasks)， 考虑到 SST-2 并没有给出测试集，因此我将训练集的2000多个样本划分出来形成测试集。 - RACE 数据集可以从 [RACE](http://www.qizhexie.com//data/RACE_leaderboard)下载。之所以不采用 squad 是后来考虑到 squad 太过繁琐，其实不易于理解，使用。已经将 **RACE** 这部分工作迁移至另一个仓库 [RACE-Models](https://github.com/songyingxin/RACE-Models) ,感兴趣的可以去看看。 不过，推荐从我的百度云下载，百度云连接为： ``` sst-2: 链接：https://pan.baidu.com/s/1ax9uCjdpOHDxhUhpdB0d_g 提取码：rxbi ``` ## Easy ``` python RUN_mnist.py --model_name=LR or CNN or FNN ``` | Dataset | LR | FNN | CNN | | ------------------ | ---- | ---- | ---- | | Mnist 手写数字识别 | 92% | 98% | 99% | ## Medium-SST **注意：** 由于这是实验性质的数据，因此没有死扣参数细节，主要专注于模型的实现。 ### Train and Test ``` # word-level python run_SST.py --do_train --epoch_num=10 # train and test python run_SST.py # test # char-level + word-level python run_Highway_SST.py --do_train --epoch_num=10 # train and test python run_Highway_SST.py # test tensorboard --logdir=.log # 可视化分析 ``` ### Results | model name | acc | F1 | loss | | --------------------- | ------ | ----- | ----- | | TextCNN | 92.53 | 92.5 | 0.195 | | TextRNN | 92.13 | 92.4 | 0.207 | | LSTM_ATT | 93.07 | 93.0 | 0.285 | | TextRCNN | 94.06 | 94.0 | 0.165 | | TextCNNHighway | 93.21 | 93.21 | 0.185 | | TextRNNHighway | 92.03 | 92.03 | 0.199 | | LSTMATTHighway | 93.02 | 93.01 | 0.278 | | TextRCNNHighway | 93.266 | 93.37 | 0.167 | ### Analysis 由上表可以看出， 复杂模型要比简单模型表现好， 从 loss 曲线上看， 加上 `Highway Networks` 效果普遍会好，但并没有使得模型表现突飞猛进， 可能是由于SST数据集所用词汇相对简单的原因，OV问题并不严重 。 ## TODO - Transformer 来做 Baseline - 更复杂的分类模型 ## Reference Papers [1] TextCNN： Convolutional Neural Networks for Sentence Classification [2] A Sensitivity Analysis of (and Practitioners' Guide to) Convolutional Neural Networks for Sentence Classification [3] Recurrent Convolutional Neural Network for Text Classification [4] Hierarchical Attention Networks for Document Classification [5] Large Scale Multi-label Text Classification With Deep Learning