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ChenXin GitHub 5 years ago
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commit
3a74636dc0
No known key found for this signature in database GPG Key ID: 4AEE18F83AFDEB23
29 changed files with 1730 additions and 481 deletions
  1. +3
    -0
      docs/Makefile
  2. +41
    -0
      docs/README.md
  3. +0
    -36
      docs/make.bat
  4. +0
    -2
      docs/quick_tutorial.md
  5. +2
    -2
      docs/source/conf.py
  6. +0
    -7
      docs/source/fastNLP.modules.aggregator.attention.rst
  7. +0
    -7
      docs/source/fastNLP.modules.aggregator.pooling.rst
  8. +0
    -17
      docs/source/fastNLP.modules.aggregator.rst
  9. +0
    -1
      docs/source/fastNLP.modules.rst
  10. +3
    -5
      docs/source/index.rst
  11. +3
    -3
      docs/source/tutorials/tutorial_10_fitlog.rst
  12. +156
    -0
      docs/source/tutorials/tutorial_1_data_preprocess.rst
  13. +193
    -0
      docs/source/tutorials/tutorial_2_load_dataset.rst
  14. +214
    -0
      docs/source/tutorials/tutorial_3_embedding.rst
  15. +266
    -0
      docs/source/tutorials/tutorial_4_loss_optimizer.rst
  16. +248
    -0
      docs/source/tutorials/tutorial_5_datasetiter.rst
  17. +114
    -0
      docs/source/tutorials/tutorial_6_seq_labeling.rst
  18. +205
    -0
      docs/source/tutorials/tutorial_7_modules_models.rst
  19. +121
    -0
      docs/source/tutorials/tutorial_8_metrics.rst
  20. +67
    -0
      docs/source/tutorials/tutorial_9_callback.rst
  21. +3
    -0
      docs/source/user/docs_in_code.rst
  22. +57
    -5
      docs/source/user/example.rst
  23. +7
    -4
      docs/source/user/installation.rst
  24. +1
    -1
      docs/source/user/quickstart.rst
  25. +0
    -371
      docs/source/user/tutorial_one.rst
  26. +18
    -0
      docs/source/user/tutorials.rst
  27. +1
    -1
      fastNLP/__init__.py
  28. +3
    -3
      fastNLP/core/callback.py
  29. +4
    -16
      fastNLP/core/dataset.py

+ 3
- 0
docs/Makefile View File

@@ -19,6 +19,9 @@ apidoc:
server:
cd build/html && python -m http.server

dev:
rm -rf build/html && make html && make server

.PHONY: help Makefile

# Catch-all target: route all unknown targets to Sphinx using the new


+ 41
- 0
docs/README.md View File

@@ -0,0 +1,41 @@
# 快速入门 fastNLP 文档编写

本教程为 fastNLP 文档编写者创建,文档编写者包括合作开发人员和文档维护人员。您在一般情况下属于前者,
只需要了解整个框架的部分内容即可。

## 合作开发人员

FastNLP的文档使用基于[reStructuredText标记语言](http://docutils.sourceforge.net/rst.html)的
[Sphinx](http://sphinx.pocoo.org/)工具生成,由[Read the Docs](https://readthedocs.org/)网站自动维护生成。
一般开发者只要编写符合reStructuredText语法规范的文档并通过[PR](https://help.github.com/en/articles/about-pull-requests),
就可以为fastNLP的文档贡献一份力量。

如果你想在本地编译文档并进行大段文档的编写,您需要安装Sphinx工具以及sphinx-rtd-theme主题:
```bash
fastNLP/docs> pip install sphinx
fastNLP/docs> pip install sphinx-rtd-theme
```
然后在本目录下执行 `make dev` 命令。该命令只支持Linux和MacOS系统,期望看到如下输出:
```bash
fastNLP/docs> make dev
rm -rf build/html && make html && make server
Running Sphinx v1.5.6
making output directory...
......
Build finished. The HTML pages are in build/html.
cd build/html && python -m http.server
Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8000 (http://0.0.0.0:8000/) ...
```
现在您浏览器访问 http://localhost:8000/ 查看文档。如果你在远程服务器尚进行工作,则访问地址为 http://{服务器的ip地址}:8000/ 。
但您必须保证服务器的8000端口是开放的。如果您的电脑或远程服务器的8000端口被占用,程序会顺延使用8001、8002……等端口。
当你结束访问时,您可以使用Control(Ctrl) + C 来结束进程。

我们在[这里](./source/user/example.rst)列举了fastNLP文档经常用到的reStructuredText语法(网页查看请结合Raw模式),
您可以通过阅读它进行快速上手。FastNLP大部分的文档都是写在代码中通过Sphinx工具进行抽取生成的,
您还可以参考这篇[未完成的文章](./source/user/docs_in_code.rst)了解代码内文档编写的规范。

## 文档维护人员

文档维护人员需要了解 Makefile 中全部命令的含义,并了解到目前的文档结构
是在 sphinx-apidoc 自动抽取的基础上进行手动修改得到的。
文档维护人员应进一步提升整个框架的自动化程度,并监督合作开发人员不要破坏文档项目的整体结构。

+ 0
- 36
docs/make.bat View File

@@ -1,36 +0,0 @@
@ECHO OFF

pushd %~dp0

REM Command file for Sphinx documentation

if "%SPHINXBUILD%" == "" (
set SPHINXBUILD=sphinx-build
)
set SOURCEDIR=source
set BUILDDIR=build
set SPHINXPROJ=fastNLP

if "%1" == "" goto help

%SPHINXBUILD% >NUL 2>NUL
if errorlevel 9009 (
echo.
echo.The 'sphinx-build' command was not found. Make sure you have Sphinx
echo.installed, then set the SPHINXBUILD environment variable to point
echo.to the full path of the 'sphinx-build' executable. Alternatively you
echo.may add the Sphinx directory to PATH.
echo.
echo.If you don't have Sphinx installed, grab it from
echo.http://sphinx-doc.org/
exit /b 1
)

%SPHINXBUILD% -M %1 %SOURCEDIR% %BUILDDIR% %SPHINXOPTS%
goto end

:help
%SPHINXBUILD% -M help %SOURCEDIR% %BUILDDIR% %SPHINXOPTS%

:end
popd

+ 0
- 2
docs/quick_tutorial.md View File

@@ -1,2 +0,0 @@
# FastNLP Quick Tutorial


+ 2
- 2
docs/source/conf.py View File

@@ -24,9 +24,9 @@ copyright = '2018, xpqiu'
author = 'xpqiu'

# The short X.Y version
version = '0.4'
version = '0.4.5'
# The full version, including alpha/beta/rc tags
release = '0.4'
release = '0.4.5'

# -- General configuration ---------------------------------------------------



+ 0
- 7
docs/source/fastNLP.modules.aggregator.attention.rst View File

@@ -1,7 +0,0 @@
fastNLP.modules.aggregator.attention
====================================

.. automodule:: fastNLP.modules.aggregator.attention
:members:
:undoc-members:
:show-inheritance:

+ 0
- 7
docs/source/fastNLP.modules.aggregator.pooling.rst View File

@@ -1,7 +0,0 @@
fastNLP.modules.aggregator.pooling
==================================

.. automodule:: fastNLP.modules.aggregator.pooling
:members:
:undoc-members:
:show-inheritance:

+ 0
- 17
docs/source/fastNLP.modules.aggregator.rst View File

@@ -1,17 +0,0 @@
fastNLP.modules.aggregator
==========================

.. automodule:: fastNLP.modules.aggregator
:members:
:undoc-members:
:show-inheritance:

子模块
----------

.. toctree::
:titlesonly:

fastNLP.modules.aggregator.attention
fastNLP.modules.aggregator.pooling


+ 0
- 1
docs/source/fastNLP.modules.rst View File

@@ -12,6 +12,5 @@ fastNLP.modules
.. toctree::
:titlesonly:

fastNLP.modules.aggregator
fastNLP.modules.decoder
fastNLP.modules.encoder

+ 3
- 5
docs/source/index.rst View File

@@ -52,11 +52,9 @@ fastNLP 在 :mod:`~fastNLP.models` 模块中内置了如 :class:`~fastNLP.models
.. toctree::
:maxdepth: 1

安装指南 <user/installation>
快速入门 <user/quickstart>
详细指南 <user/tutorial_one>
科研指南 <user/with_fitlog>
注释语法 <user/example>
安装指南 </user/installation>
快速入门 </user/quickstart>
详细指南 </user/tutorials>

API 文档
-------------


docs/source/user/with_fitlog.rst → docs/source/tutorials/tutorial_10_fitlog.rst View File

@@ -1,6 +1,6 @@
=================
科研向导
=================
============================================
使用fitlog 辅助 fastNLP 进行科研
============================================

本文介绍结合使用 fastNLP 和 fitlog 进行科研的方法。


+ 156
- 0
docs/source/tutorials/tutorial_1_data_preprocess.rst View File

@@ -0,0 +1,156 @@
==============================
数据格式及预处理教程
==============================

:class:`~fastNLP.DataSet` 是fastNLP中用于承载数据的容器。可以将DataSet看做是一个表格,
每一行是一个sample (在fastNLP中被称为 :mod:`~fastNLP.core.instance` ),
每一列是一个feature (在fastNLP中称为 :mod:`~fastNLP.core.field` )。

.. csv-table::
:header: "sentence", "words", "seq_len"

"This is the first instance .", "[This, is, the, first, instance, .]", 6
"Second instance .", "[Second, instance, .]", 3
"Third instance .", "[Third, instance, .]", 3
"...", "[...]", "..."

上面是一个样例数据中 DataSet 的存储结构。其中它的每一行是一个 :class:`~fastNLP.Instance` 对象; 每一列是一个 :class:`~fastNLP.FieldArray` 对象。


-----------------------------
数据集构建和删除
-----------------------------

我们使用传入字典的方式构建一个数据集,这是 :class:`~fastNLP.DataSet` 初始化的最基础的方式

.. code-block:: python

from fastNLP import DataSet
data = {'sentence':["This is the first instance .", "Second instance .", "Third instance ."],
'words': [['this', 'is', 'the', 'first', 'instance', '.'], ['Second', 'instance', '.'], ['Third', 'instance', '.']],
'seq_len': [6, 3, 3]}
dataset = DataSet(data)
# 传入的dict的每个key的value应该为具有相同长度的list

我们还可以使用 :func:`~fastNLP.DataSet.append` 方法向数据集内增加数据

.. code-block:: python

from fastNLP import DataSet
from fastNLP import Instance
dataset = DataSet()
instance = Instance(sentence="This is the first instance",
words=['this', 'is', 'the', 'first', 'instance', '.'],
seq_len=6)
dataset.append(instance)
# 可以继续append更多内容,但是append的instance应该和前面的instance拥有完全相同的field

另外,我们还可以用 :class:`~fastNLP.Instance` 数组的方式构建数据集

.. code-block:: python

from fastNLP import DataSet
from fastNLP import Instance
dataset = DataSet([
Instance(sentence="This is the first instance",
words=['this', 'is', 'the', 'first', 'instance', '.'],
seq_len=6),
Instance(sentence="Second instance .",
words=['Second', 'instance', '.'],
seq_len=3)
])

在初步构建完数据集之后,我们可可以通过 `for` 循环遍历 :class:`~fastNLP.DataSet` 中的内容。

.. code-block:: python

for instance in dataset:
# do something

FastNLP 同样提供了多种删除数据的方法 :func:`~fastNLP.DataSet.drop` 、 :func:`~fastNLP.DataSet.delete_instance` 和 :func:`~fastNLP.DataSet.delete_field`

.. code-block:: python

from fastNLP import DataSet
dataset = DataSet({'a': list(range(-5, 5))})
# 返回满足条件的instance,并放入DataSet中
dropped_dataset = dataset.drop(lambda ins:ins['a']<0, inplace=False)
# 在dataset中删除满足条件的instance
dataset.drop(lambda ins:ins['a']<0) # dataset的instance数量减少
# 删除第3个instance
dataset.delete_instance(2)
# 删除名为'a'的field
dataset.delete_field('a')

-----------------------------
简单的数据预处理
-----------------------------

因为 fastNLP 中的数据是按列存储的,所以大部分的数据预处理操作是以列( :mod:`~fastNLP.core.field` )为操作对象的。
首先,我们可以检查特定名称的 :mod:`~fastNLP.core.field` 是否存在,并对其进行改名。

.. code-block:: python

# 检查是否存在名为'a'的field
dataset.has_field('a') # 或 ('a' in dataset)
# 将名为'a'的field改名为'b'
dataset.rename_field('a', 'b')
# DataSet的长度
len(dataset)

其次,我们可以使用 :func:`~fastNLP.DataSet.apply` 或 :func:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 进行数据预处理操作操作。
这两个方法通过传入一个对单一 :mod:`~fastNLP.core.instance` 操作的函数,
自动地帮助你对一个 :mod:`~fastNLP.core.field` 中的每个 :mod:`~fastNLP.core.instance` 调用这个函数,完成整体的操作。
这个传入的函数可以是 lambda 匿名函数,也可以是完整定义的函数。同时,你还可以用 ``new_field_name`` 参数指定数据处理后存储的 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名称。

.. code-block:: python

from fastNLP import DataSet
data = {'sentence':["This is the first instance .", "Second instance .", "Third instance ."]}
dataset = DataSet(data)

# 将句子分成单词形式, 详见DataSet.apply()方法
dataset.apply(lambda ins: ins['sentence'].split(), new_field_name='words')

# 或使用DataSet.apply_field()
dataset.apply_field(lambda sent:sent.split(), field_name='sentence', new_field_name='words')

# 除了匿名函数,也可以定义函数传递进去
def get_words(instance):
sentence = instance['sentence']
words = sentence.split()
return words
dataset.apply(get_words, new_field_name='words')

除了手动处理数据集之外,你还可以使用 fastNLP 提供的各种 :class:`~fastNLP.io.base_loader.DataSetLoader` 来进行数据处理。
详细请参考这篇教程 :doc:`使用DataSetLoader加载数据集 </tutorials/tutorial_2_load_dataset>` 。

-----------------------------
DataSet与pad
-----------------------------

在fastNLP里,pad是与一个 :mod:`~fastNLP.core.field` 绑定的。即不同的 :mod:`~fastNLP.core.field` 可以使用不同的pad方式,比如在英文任务中word需要的pad和
character的pad方式往往是不同的。fastNLP是通过一个叫做 :class:`~fastNLP.Padder` 的子类来完成的。
默认情况下,所有field使用 :class:`~fastNLP.AutoPadder`
。可以通过使用以下方式设置Padder(如果将padder设置为None,则该field不会进行pad操作)。
大多数情况下直接使用 :class:`~fastNLP.AutoPadder` 就可以了。
如果 :class:`~fastNLP.AutoPadder` 或 :class:`~fastNLP.EngChar2DPadder` 无法满足需求,
也可以自己写一个 :class:`~fastNLP.Padder` 。

.. code-block:: python

from fastNLP import DataSet
from fastNLP import EngChar2DPadder
import random
dataset = DataSet()
max_chars, max_words, sent_num = 5, 10, 20
contents = [[
[random.randint(1, 27) for _ in range(random.randint(1, max_chars))]
for _ in range(random.randint(1, max_words))
] for _ in range(sent_num)]
# 初始化时传入
dataset.add_field('chars', contents, padder=EngChar2DPadder())
# 直接设置
dataset.set_padder('chars', EngChar2DPadder())
# 也可以设置pad的value
dataset.set_pad_val('chars', -1)

+ 193
- 0
docs/source/tutorials/tutorial_2_load_dataset.rst View File

@@ -0,0 +1,193 @@
=========================
数据集加载教程
=========================

这一部分是一个关于如何加载数据集的教程

教程目录:

- `Part I: 数据集信息`_
- `Part II: 数据集的使用方式`_
- `Part III: 不同数据类型的DataSetLoader`_
- `Part IV: DataSetLoader举例`_
- `Part V: fastNLP封装好的数据集加载器`_


----------------------------
Part I: 数据集信息
----------------------------

在fastNLP中,我们使用 :class:`~fastNLP.io.base_loader.DataInfo` 来存储数据集信息。 :class:`~fastNLP.io.base_loader.DataInfo`
类包含了两个重要内容: `datasets` 和 `vocabs` 。

`datasets` 是一个 `key` 为数据集名称(如 `train` , `dev` ,和 `test` 等), `value` 为 :class:`~fastNLP.DataSet` 的字典。

`vocabs` 是一个 `key` 为词表名称(如 :attr:`fastNLP.Const.INPUT` 表示输入文本的词表名称, :attr:`fastNLP.Const.TARGET` 表示目标
的真实标签词表的名称,等等), `value` 为词表内容( :class:`~fastNLP.Vocabulary` )的字典。

----------------------------
Part II: 数据集的使用方式
----------------------------

在fastNLP中,我们采用 :class:`~fastNLP.io.base_loader.DataSetLoader` 来作为加载数据集的基类。
:class:`~fastNLP.io.base_loader.DataSetLoader` 定义了各种DataSetLoader所需的API接口,开发者应该继承它实现各种的DataSetLoader。
在各种数据集的DataSetLoader当中,至少应该编写如下内容:

- _load 函数:从一个数据文件中读取数据到一个 :class:`~fastNLP.DataSet`
- load 函数(可以使用基类的方法):从一个或多个数据文件中读取数据到一个或多个 :class:`~fastNLP.DataSet`
- process 函数:一个或多个从数据文件中读取数据,并处理成可以训练的 :class:`~fastNLP.io.DataInfo`

**\*process函数中可以调用load函数或_load函数**

DataSetLoader的_load或者load函数返回的 :class:`~fastNLP.DataSet` 当中,内容为数据集的文本信息,process函数返回的
:class:`~fastNLP.io.DataInfo` 当中, `datasets` 的内容为已经index好的、可以直接被 :class:`~fastNLP.Trainer`
接受的内容。

--------------------------------------------------------
Part III: 不同数据类型的DataSetLoader
--------------------------------------------------------

:class:`~fastNLP.io.dataset_loader.CSVLoader`
读取CSV类型的数据集文件。例子如下:

.. code-block:: python

data_set_loader = CSVLoader(
headers=('words', 'target'), sep='\t'
)
# 表示将CSV文件中每一行的第一项填入'words' field,第二项填入'target' field。
# 其中每两项之间由'\t'分割开来

data_set = data_set_loader._load('path/to/your/file')

数据集内容样例如下 ::

But it does not leave you with much . 1
You could hate it for the same reason . 1
The performances are an absolute joy . 4


:class:`~fastNLP.io.dataset_loader.JsonLoader`
读取Json类型的数据集文件,数据必须按行存储,每行是一个包含各类属性的Json对象。例子如下:

.. code-block:: python

data_set_loader = JsonLoader(
fields={'sentence1': 'words1', 'sentence2': 'words2', 'gold_label': 'target'}
)
# 表示将Json对象中'sentence1'、'sentence2'和'gold_label'对应的值赋给'words1'、'words2'、'target'这三个fields

data_set = data_set_loader._load('path/to/your/file')

数据集内容样例如下 ::

{"annotator_labels": ["neutral"], "captionID": "3416050480.jpg#4", "gold_label": "neutral", "pairID": "3416050480.jpg#4r1n", "sentence1": "A person on a horse jumps over a broken down airplane.", "sentence1_binary_parse": "( ( ( A person ) ( on ( a horse ) ) ) ( ( jumps ( over ( a ( broken ( down airplane ) ) ) ) ) . ) )", "sentence1_parse": "(ROOT (S (NP (NP (DT A) (NN person)) (PP (IN on) (NP (DT a) (NN horse)))) (VP (VBZ jumps) (PP (IN over) (NP (DT a) (JJ broken) (JJ down) (NN airplane)))) (. .)))", "sentence2": "A person is training his horse for a competition.", "sentence2_binary_parse": "( ( A person ) ( ( is ( ( training ( his horse ) ) ( for ( a competition ) ) ) ) . ) )", "sentence2_parse": "(ROOT (S (NP (DT A) (NN person)) (VP (VBZ is) (VP (VBG training) (NP (PRP$ his) (NN horse)) (PP (IN for) (NP (DT a) (NN competition))))) (. .)))"}
{"annotator_labels": ["contradiction"], "captionID": "3416050480.jpg#4", "gold_label": "contradiction", "pairID": "3416050480.jpg#4r1c", "sentence1": "A person on a horse jumps over a broken down airplane.", "sentence1_binary_parse": "( ( ( A person ) ( on ( a horse ) ) ) ( ( jumps ( over ( a ( broken ( down airplane ) ) ) ) ) . ) )", "sentence1_parse": "(ROOT (S (NP (NP (DT A) (NN person)) (PP (IN on) (NP (DT a) (NN horse)))) (VP (VBZ jumps) (PP (IN over) (NP (DT a) (JJ broken) (JJ down) (NN airplane)))) (. .)))", "sentence2": "A person is at a diner, ordering an omelette.", "sentence2_binary_parse": "( ( A person ) ( ( ( ( is ( at ( a diner ) ) ) , ) ( ordering ( an omelette ) ) ) . ) )", "sentence2_parse": "(ROOT (S (NP (DT A) (NN person)) (VP (VBZ is) (PP (IN at) (NP (DT a) (NN diner))) (, ,) (S (VP (VBG ordering) (NP (DT an) (NN omelette))))) (. .)))"}
{"annotator_labels": ["entailment"], "captionID": "3416050480.jpg#4", "gold_label": "entailment", "pairID": "3416050480.jpg#4r1e", "sentence1": "A person on a horse jumps over a broken down airplane.", "sentence1_binary_parse": "( ( ( A person ) ( on ( a horse ) ) ) ( ( jumps ( over ( a ( broken ( down airplane ) ) ) ) ) . ) )", "sentence1_parse": "(ROOT (S (NP (NP (DT A) (NN person)) (PP (IN on) (NP (DT a) (NN horse)))) (VP (VBZ jumps) (PP (IN over) (NP (DT a) (JJ broken) (JJ down) (NN airplane)))) (. .)))", "sentence2": "A person is outdoors, on a horse.", "sentence2_binary_parse": "( ( A person ) ( ( ( ( is outdoors ) , ) ( on ( a horse ) ) ) . ) )", "sentence2_parse": "(ROOT (S (NP (DT A) (NN person)) (VP (VBZ is) (ADVP (RB outdoors)) (, ,) (PP (IN on) (NP (DT a) (NN horse)))) (. .)))"}

------------------------------------------
Part IV: DataSetLoader举例
------------------------------------------

以Matching任务为例子:

:class:`~fastNLP.io.data_loader.matching.MatchingLoader`
我们在fastNLP当中封装了一个Matching任务数据集的数据加载类: :class:`~fastNLP.io.data_loader.matching.MatchingLoader` .

在MatchingLoader类当中我们封装了一个对数据集中的文本内容进行进一步的预处理的函数:
:meth:`~fastNLP.io.data_loader.matching.MatchingLoader.process`
这个函数具有各种预处理option,如:
- 是否将文本转成全小写
- 是否需要序列长度信息,需要什么类型的序列长度信息
- 是否需要用BertTokenizer来获取序列的WordPiece信息
- 等等

具体内容参见 :meth:`fastNLP.io.MatchingLoader.process` 。

:class:`~fastNLP.io.data_loader.matching.SNLILoader`
一个关于SNLI数据集的DataSetLoader。SNLI数据集来自
`SNLI Data Set <https://nlp.stanford.edu/projects/snli/snli_1.0.zip>`_ .

在 :class:`~fastNLP.io.data_loader.matching.SNLILoader` 的 :meth:`~fastNLP.io.data_loader.matching.SNLILoader._load`
函数中,我们用以下代码将数据集内容从文本文件读入内存

.. code-block:: python

def _load(self, path):
ds = JsonLoader._load(self, path) # SNLI数据集原始文件为Json格式,可以采用JsonLoader来读取数据集文件

parentheses_table = str.maketrans({'(': None, ')': None})
# 字符串匹配格式:SNLI数据集的文本中由括号分割开的,组成树结构,因此
# 我们将这些括号去除。

ds.apply(lambda ins: ins[Const.INPUTS(0)].translate(parentheses_table).strip().split(),
new_field_name=Const.INPUTS(0))
# 把第一句话的内容用上面的字符串匹配格式进行替换,并将句子分割为一个由单词组成的list
ds.apply(lambda ins: ins[Const.INPUTS(1)].translate(parentheses_table).strip().split(),
new_field_name=Const.INPUTS(1))
# 对第二句话的内容进行同样的预处理
ds.drop(lambda x: x[Const.TARGET] == '-') # 将标签为'-'的样本丢掉
return ds

------------------------------------------
Part V: fastNLP封装好的数据集加载器
------------------------------------------

fastNLP封装好的数据集加载器可以适用于多种类型的任务:

- `文本分类任务`_
- `序列标注任务`_
- `Matching任务`_
- `指代消解任务`_
- `摘要任务`_


文本分类任务
-------------------

文本分类任务



序列标注任务
-------------------

序列标注任务


Matching任务
-------------------

:class:`~fastNLP.io.data_loader.matching.SNLILoader`
一个关于SNLI数据集的DataSetLoader。SNLI数据集来自
`SNLI Data Set <https://nlp.stanford.edu/projects/snli/snli_1.0.zip>`_ .

:class:`~fastNLP.io.data_loader.matching.MNLILoader`
一个关于MultiNLI数据集的DataSetLoader。MultiNLI数据集来自 `GLUE benchmark <https://gluebenchmark.com/tasks>`_

:class:`~fastNLP.io.data_loader.matching.QNLILoader`
一个关于QNLI数据集的DataSetLoader。QNLI数据集来自 `GLUE benchmark <https://gluebenchmark.com/tasks>`_

:class:`~fastNLP.io.data_loader.matching.RTELoader`
一个关于Recognizing Textual Entailment数据集(RTE)的DataSetLoader。RTE数据集来自
`GLUE benchmark <https://gluebenchmark.com/tasks>`_

:class:`~fastNLP.io.data_loader.matching.QuoraLoader`
一个关于Quora数据集的DataSetLoader。




指代消解任务
-------------------

指代消解任务



摘要任务
-------------------

摘要任务



+ 214
- 0
docs/source/tutorials/tutorial_3_embedding.rst View File

@@ -0,0 +1,214 @@
=========================================
使用Embedding模块将文本转成向量
=========================================

这一部分是一个关于在fastNLP当中使用embedding的教程。

教程目录:

- `Part I: embedding介绍`_
- `Part II: 使用随机初始化的embedding`_
- `Part III: 使用预训练的静态embedding`_
- `Part IV: 使用预训练的Contextual Embedding(ELMo & BERT)`_
- `Part V: 使用character-level的embedding`_
- `Part VI: 叠加使用多个embedding`_




---------------------------------------
Part I: embedding介绍
---------------------------------------

与torch.nn.Embedding类似,fastNLP的embedding接受的输入是一个被index好的序列,输出的内容是这个序列的embedding结果。

fastNLP的embedding包括了预训练embedding和随机初始化embedding。


---------------------------------------
Part II: 使用随机初始化的embedding
---------------------------------------

使用随机初始化的embedding参见 :class:`~fastNLP.modules.encoder.embedding.Embedding` 。

可以传入词表大小和embedding维度:

.. code-block:: python

embed = Embedding(10000, 50)

也可以传入一个初始化的参数矩阵:

.. code-block:: python

embed = Embedding(init_embed)

其中的init_embed可以是torch.FloatTensor、torch.nn.Embedding或者numpy.ndarray。


---------------------------------------
Part III: 使用预训练的静态embedding
---------------------------------------

在使用预训练的embedding之前,需要根据数据集的内容构建一个词表 :class:`~fastNLP.core.vocabulary.Vocabulary` ,在
预训练embedding类初始化的时候需要将这个词表作为参数传入。

在fastNLP中,我们提供了 :class:`~fastNLP.modules.encoder.embedding.StaticEmbedding` 这一个类。
通过 :class:`~fastNLP.modules.encoder.embedding.StaticEmbedding` 可以加载预训练好的静态
Embedding,例子如下:

.. code-block:: python

embed = StaticEmbedding(vocab, model_dir_or_name='en-glove-6b-50', requires_grad=True)

vocab为根据数据集构建的词表,model_dir_or_name可以是一个路径,也可以是embedding模型的名称:

1 如果传入的是路径,那么fastNLP将会根据该路径来读取预训练的权重文件并将embedding加载进来(glove
和word2vec类型的权重文件都支持)

2 如果传入的是模型名称,那么fastNLP将会根据名称查找embedding模型,如果在cache目录下找到模型则会
自动加载;如果找不到则会自动下载。可以通过环境变量 ``FASTNLP_CACHE_DIR`` 来自定义cache目录,如::

$ FASTNLP_CACHE_DIR=~/fastnlp_cache_dir python your_python_file.py

这个命令表示fastNLP将会在 `~/fastnlp_cache_dir` 这个目录下寻找模型,找不到则会自动将模型下载到这个目录

目前支持的静态embedding模型有:

========================== ================================
模型名称 模型
-------------------------- --------------------------------
en glove.840B.300d
-------------------------- --------------------------------
en-glove-840d-300 glove.840B.300d
-------------------------- --------------------------------
en-glove-6b-50 glove.6B.50d
-------------------------- --------------------------------
en-word2vec-300 谷歌word2vec 300维
-------------------------- --------------------------------
en-fasttext 英文fasttext 300维
-------------------------- --------------------------------
cn 腾讯中文词向量 200维
-------------------------- --------------------------------
cn-fasttext 中文fasttext 300维
========================== ================================



-----------------------------------------------------------
Part IV: 使用预训练的Contextual Embedding(ELMo & BERT)
-----------------------------------------------------------

在fastNLP中,我们提供了ELMo和BERT的embedding: :class:`~fastNLP.modules.encoder.embedding.ElmoEmbedding`
和 :class:`~fastNLP.modules.encoder.embedding.BertEmbedding` 。

与静态embedding类似,ELMo的使用方法如下:

.. code-block:: python

embed = ElmoEmbedding(vocab, model_dir_or_name='small', requires_grad=False)

目前支持的ElmoEmbedding模型有:

========================== ================================
模型名称 模型
-------------------------- --------------------------------
small allennlp ELMo的small
-------------------------- --------------------------------
medium allennlp ELMo的medium
-------------------------- --------------------------------
original allennlp ELMo的original
-------------------------- --------------------------------
5.5b-original allennlp ELMo的5.5B original
========================== ================================

BERT-embedding的使用方法如下:

.. code-block:: python

embed = BertEmbedding(
vocab, model_dir_or_name='en-base-cased', requires_grad=False, layers='4,-2,-1'
)

其中layers变量表示需要取哪几层的encode结果。

目前支持的BertEmbedding模型有:

========================== ====================================
模型名称 模型
-------------------------- ------------------------------------
en bert-base-cased
-------------------------- ------------------------------------
en-base-uncased bert-base-uncased
-------------------------- ------------------------------------
en-base-cased bert-base-cased
-------------------------- ------------------------------------
en-large-uncased bert-large-uncased
-------------------------- ------------------------------------
en-large-cased bert-large-cased
-------------------------- ------------------------------------
-------------------------- ------------------------------------
en-large-cased-wwm bert-large-cased-whole-word-mask
-------------------------- ------------------------------------
en-large-uncased-wwm bert-large-uncased-whole-word-mask
-------------------------- ------------------------------------
en-base-cased-mrpc bert-base-cased-finetuned-mrpc
-------------------------- ------------------------------------
-------------------------- ------------------------------------
multilingual bert-base-multilingual-cased
-------------------------- ------------------------------------
multilingual-base-uncased bert-base-multilingual-uncased
-------------------------- ------------------------------------
multilingual-base-cased bert-base-multilingual-cased
========================== ====================================

-----------------------------------------------------
Part V: 使用character-level的embedding
-----------------------------------------------------

除了预训练的embedding以外,fastNLP还提供了CharEmbedding: :class:`~fastNLP.modules.encoder.embedding.CNNCharEmbedding` 和
:class:`~fastNLP.modules.encoder.embedding.LSTMCharEmbedding` 。

CNNCharEmbedding的使用例子如下:

.. code-block:: python

embed = CNNCharEmbedding(vocab, embed_size=100, char_emb_size=50)

这表示这个CNNCharEmbedding当中character的embedding维度大小为50,返回的embedding结果维度大小为100。

与CNNCharEmbedding类似,LSTMCharEmbedding的使用例子如下:

.. code-block:: python

embed = LSTMCharEmbedding(vocab, embed_size=100, char_emb_size=50)

这表示这个LSTMCharEmbedding当中character的embedding维度大小为50,返回的embedding结果维度大小为100。



-----------------------------------------------------
Part VI: 叠加使用多个embedding
-----------------------------------------------------

在fastNLP中,我们使用 :class:`~fastNLP.modules.encoder.embedding.StackEmbedding` 来叠加多个embedding

例子如下:

.. code-block:: python

embed_1 = StaticEmbedding(vocab, model_dir_or_name='en-glove-6b-50', requires_grad=True)
embed_2 = StaticEmbedding(vocab, model_dir_or_name='en-word2vec-300', requires_grad=True)

stack_embed = StackEmbedding([embed_1, embed_2])

StackEmbedding会把多个embedding的结果拼接起来,如上面例子的stack_embed返回的embedding维度为350维。

除此以外,还可以把静态embedding跟上下文相关的embedding拼接起来:

.. code-block:: python

elmo_embedding = ElmoEmbedding(vocab, model_dir_or_name='medium', layers='0,1,2', requires_grad=False)
glove_embedding = StaticEmbedding(vocab, model_dir_or_name='en-glove-6b-50', requires_grad=True)

stack_embed = StackEmbedding([elmo_embedding, glove_embedding])

+ 266
- 0
docs/source/tutorials/tutorial_4_loss_optimizer.rst View File

@@ -0,0 +1,266 @@
==============================================================================
Loss 和 optimizer 教程 ———— 以文本分类为例
==============================================================================

我们使用和 :doc:`/user/quickstart` 中一样的任务来进行详细的介绍。给出一段评价性文字,预测其情感倾向是积极(label=1)、消极(label=0)还是中性(label=2),使用 :class:`~fastNLP.Trainer` 和 :class:`~fastNLP.Tester` 来进行快速训练和测试,损失函数之前的内容与 :doc:`/tutorials/tutorial_5_datasetiter` 中的完全一样,如已经阅读过可以跳过。

--------------
数据处理
--------------

数据读入
我们可以使用 fastNLP :mod:`fastNLP.io` 模块中的 :class:`~fastNLP.io.SSTLoader` 类,轻松地读取SST数据集(数据来源:https://nlp.stanford.edu/sentiment/trainDevTestTrees_PTB.zip)。
这里的 dataset 是 fastNLP 中 :class:`~fastNLP.DataSet` 类的对象。

.. code-block:: python

from fastNLP.io import SSTLoader

loader = SSTLoader()
#这里的all.txt是下载好数据后train.txt、dev.txt、test.txt的组合
dataset = loader.load("./trainDevTestTrees_PTB/trees/all.txt")
print(dataset[0])

输出数据如下::
{'words': ['It', "'s", 'a', 'lovely', 'film', 'with', 'lovely', 'performances', 'by', 'Buy', 'and', 'Accorsi', '.'] type=list,
'target': positive type=str}

除了读取数据外,fastNLP 还提供了读取其它文件类型的 Loader 类、读取 Embedding的 Loader 等。详见 :doc:`/fastNLP.io` 。

数据处理
我们使用 :class:`~fastNLP.DataSet` 类的 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 方法将 ``target`` :mod:`~fastNLP.core.field` 转化为整数。
.. code-block:: python

def label_to_int(x):
if x['target']=="positive":
return 1
elif x['target']=="negative":
return 0
else:
return 2

# 将label转为整数
dataset.apply(lambda x: label_to_int(x), new_field_name='target')

``words`` 和 ``target`` 已经足够用于 :class:`~fastNLP.models.CNNText` 的训练了,但我们从其文档
:class:`~fastNLP.models.CNNText` 中看到,在 :meth:`~fastNLP.models.CNNText.forward` 的时候,还可以传入可选参数 ``seq_len`` 。
所以,我们再使用 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 方法增加一个名为 ``seq_len`` 的 :mod:`~fastNLP.core.field` 。

.. code-block:: python

# 增加长度信息
dataset.apply_field(lambda x: len(x), field_name='words', new_field_name='seq_len')

观察可知: :meth:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 与 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 类似,
但所传入的 `lambda` 函数是针对一个 :class:`~fastNLP.Instance` 中的一个 :mod:`~fastNLP.core.field` 的;
而 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 所传入的 `lambda` 函数是针对整个 :class:`~fastNLP.Instance` 的。

.. note::
`lambda` 函数即匿名函数,是 Python 的重要特性。 ``lambda x: len(x)`` 和下面的这个函数的作用相同::

def func_lambda(x):
return len(x)

你也可以编写复杂的函数做为 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 与 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 的参数

Vocabulary 的使用
我们再用 :class:`~fastNLP.Vocabulary` 类来统计数据中出现的单词,并使用 :meth:`~fastNLP.Vocabulary.index_dataset`
将单词序列转化为训练可用的数字序列。

.. code-block:: python

from fastNLP import Vocabulary

# 使用Vocabulary类统计单词,并将单词序列转化为数字序列
vocab = Vocabulary(min_freq=2).from_dataset(dataset, field_name='words')
vocab.index_dataset(dataset, field_name='words',new_field_name='words')
print(dataset[0])
输出数据如下::

{'words': [27, 9, 6, 913, 16, 18, 913, 124, 31, 5715, 5, 1, 2] type=list,
'target': 1 type=int,
'seq_len': 13 type=int}


---------------------
使用内置模型训练
---------------------

内置模型的输入输出命名
fastNLP内置了一些完整的神经网络模型,详见 :doc:`/fastNLP.models` , 我们使用其中的 :class:`~fastNLP.models.CNNText` 模型进行训练。
为了使用内置的 :class:`~fastNLP.models.CNNText`,我们必须修改 :class:`~fastNLP.DataSet` 中 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名称。
在这个例子中模型输入 (forward方法的参数) 为 ``words`` 和 ``seq_len`` ; 预测输出为 ``pred`` ;标准答案为 ``target`` 。
具体的命名规范可以参考 :doc:`/fastNLP.core.const` 。

如果不想查看文档,您也可以使用 :class:`~fastNLP.Const` 类进行命名。下面的代码展示了给 :class:`~fastNLP.DataSet` 中
:mod:`~fastNLP.core.field` 改名的 :meth:`~fastNLP.DataSet.rename_field` 方法,以及 :class:`~fastNLP.Const` 类的使用方法。

.. code-block:: python

from fastNLP import Const

dataset.rename_field('words', Const.INPUT)
dataset.rename_field('seq_len', Const.INPUT_LEN)
dataset.rename_field('target', Const.TARGET)

print(Const.INPUT)
print(Const.INPUT_LEN)
print(Const.TARGET)
print(Const.OUTPUT)
输出结果为::

words
seq_len
target
pred
在给 :class:`~fastNLP.DataSet` 中 :mod:`~fastNLP.core.field` 改名后,我们还需要设置训练所需的输入和目标,这里使用的是
:meth:`~fastNLP.DataSet.set_input` 和 :meth:`~fastNLP.DataSet.set_target` 两个函数。

.. code-block:: python

#使用dataset的 set_input 和 set_target函数,告诉模型dataset中那些数据是输入,那些数据是标签(目标输出)
dataset.set_input(Const.INPUT, Const.INPUT_LEN)
dataset.set_target(Const.TARGET)

数据集分割
除了修改 :mod:`~fastNLP.core.field` 之外,我们还可以对 :class:`~fastNLP.DataSet` 进行分割,以供训练、开发和测试使用。
下面这段代码展示了 :meth:`~fastNLP.DataSet.split` 的使用方法

.. code-block:: python

train_dev_data, test_data = dataset.split(0.1)
train_data, dev_data = train_dev_data.split(0.1)
print(len(train_data), len(dev_data), len(test_data))

输出结果为::
9603 1067 1185

评价指标
训练模型需要提供一个评价指标。这里使用准确率做为评价指标。参数的 `命名规则` 跟上面类似。
``pred`` 参数对应的是模型的 forward 方法返回的 dict 中的一个 key 的名字。
``target`` 参数对应的是 :class:`~fastNLP.DataSet` 中作为标签的 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名字。

.. code-block:: python

from fastNLP import AccuracyMetric
# metrics=AccuracyMetric() 在本例中与下面这行代码等价
metrics=AccuracyMetric(pred=Const.OUTPUT, target=Const.TARGET)
损失函数
训练模型需要提供一个损失函数
,fastNLP中提供了直接可以导入使用的四种loss,分别为:
* :class:`~fastNLP.CrossEntropyLoss`:包装了torch.nn.functional.cross_entropy()函数,返回交叉熵损失(可以运用于多分类场景)
* :class:`~fastNLP.BCELoss`:包装了torch.nn.functional.binary_cross_entropy()函数,返回二分类的交叉熵
* :class:`~fastNLP.L1Loss`:包装了torch.nn.functional.l1_loss()函数,返回L1 损失
* :class:`~fastNLP.NLLLoss`:包装了torch.nn.functional.nll_loss()函数,返回负对数似然损失
下面提供了一个在分类问题中常用的交叉熵损失。注意它的 **初始化参数** 。
``pred`` 参数对应的是模型的 forward 方法返回的 dict 中的一个 key 的名字。
``target`` 参数对应的是 :class:`~fastNLP.DataSet` 中作为标签的 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名字。
这里我们用 :class:`~fastNLP.Const` 来辅助命名,如果你自己编写模型中 forward 方法的返回值或
数据集中 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名字与本例不同, 你可以把 ``pred`` 参数和 ``target`` 参数设定符合自己代码的值。

.. code-block:: python

from fastNLP import CrossEntropyLoss
# loss = CrossEntropyLoss() 在本例中与下面这行代码等价
loss = CrossEntropyLoss(pred=Const.OUTPUT, target=Const.TARGET)
优化器
定义模型运行的时候使用的优化器,可以使用fastNLP包装好的优化器:
* :class:`~fastNLP.SGD` :包装了torch.optim.SGD优化器
* :class:`~fastNLP.Adam` :包装了torch.optim.Adam优化器
也可以直接使用torch.optim.Optimizer中的优化器,并在实例化 :class:`~fastNLP.Trainer` 类的时候传入优化器实参
.. code-block:: python

import torch.optim as optim
from fastNLP import Adam

#使用 torch.optim 定义优化器
optimizer_1=optim.RMSprop(model_cnn.parameters(), lr=0.01, alpha=0.99, eps=1e-08, weight_decay=0, momentum=0, centered=False)
#使用fastNLP中包装的 Adam 定义优化器
optimizer_2=Adam(lr=4e-3, betas=(0.9, 0.999), eps=1e-08, weight_decay=0, model_params=model_cnn.parameters())

快速训练
现在我们可以导入 fastNLP 内置的文本分类模型 :class:`~fastNLP.models.CNNText` ,并使用 :class:`~fastNLP.Trainer` 进行训练,
除了使用 :class:`~fastNLP.Trainer`进行训练,我们也可以通过使用 :class:`~fastNLP.DataSetIter` 来编写自己的训练过程,具体见 :doc:`/tutorials/tutorial_5_datasetiter`

.. code-block:: python

from fastNLP.models import CNNText

#词嵌入的维度、训练的轮数和batch size
EMBED_DIM = 100
N_EPOCHS = 10
BATCH_SIZE = 16

#使用CNNText的时候第一个参数输入一个tuple,作为模型定义embedding的参数
#还可以传入 kernel_nums, kernel_sizes, padding, dropout的自定义值
model_cnn = CNNText((len(vocab),EMBED_DIM), num_classes=3, padding=2, dropout=0.1)

#如果在定义trainer的时候没有传入optimizer参数,模型默认的优化器为torch.optim.Adam且learning rate为lr=4e-3
#这里只使用了optimizer_1作为优化器输入,感兴趣可以尝试optimizer_2或者其他优化器作为输入
#这里只使用了loss作为损失函数输入,感兴趣可以尝试其他损失函数输入
trainer = Trainer(model=model_cnn, train_data=train_data, dev_data=dev_data, loss=loss, metrics=metrics,
optimizer=optimizer_1,n_epochs=N_EPOCHS, batch_size=BATCH_SIZE)
trainer.train()

训练过程的输出如下::
input fields after batch(if batch size is 2):
words: (1)type:torch.Tensor (2)dtype:torch.int64, (3)shape:torch.Size([2, 40])
seq_len: (1)type:torch.Tensor (2)dtype:torch.int64, (3)shape:torch.Size([2])
target fields after batch(if batch size is 2):
target: (1)type:torch.Tensor (2)dtype:torch.int64, (3)shape:torch.Size([2])

training epochs started 2019-07-08-15-44-48
Evaluation at Epoch 1/10. Step:601/6010. AccuracyMetric: acc=0.59044

Evaluation at Epoch 2/10. Step:1202/6010. AccuracyMetric: acc=0.599813

Evaluation at Epoch 3/10. Step:1803/6010. AccuracyMetric: acc=0.508903

Evaluation at Epoch 4/10. Step:2404/6010. AccuracyMetric: acc=0.596064

Evaluation at Epoch 5/10. Step:3005/6010. AccuracyMetric: acc=0.47985

Evaluation at Epoch 6/10. Step:3606/6010. AccuracyMetric: acc=0.589503

Evaluation at Epoch 7/10. Step:4207/6010. AccuracyMetric: acc=0.311153

Evaluation at Epoch 8/10. Step:4808/6010. AccuracyMetric: acc=0.549203

Evaluation at Epoch 9/10. Step:5409/6010. AccuracyMetric: acc=0.581068

Evaluation at Epoch 10/10. Step:6010/6010. AccuracyMetric: acc=0.523899


In Epoch:2/Step:1202, got best dev performance:AccuracyMetric: acc=0.599813
Reloaded the best model.

快速测试
与 :class:`~fastNLP.Trainer` 对应,fastNLP 也提供了 :class:`~fastNLP.Tester` 用于快速测试,用法如下

.. code-block:: python

from fastNLP import Tester

tester = Tester(test_data, model_cnn, metrics=AccuracyMetric())
tester.test()
训练过程输出如下::
[tester]
AccuracyMetric: acc=0.565401

+ 248
- 0
docs/source/tutorials/tutorial_5_datasetiter.rst View File

@@ -0,0 +1,248 @@
==============================================================================
DataSetIter 教程 ———— 以文本分类为例
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我们使用和 :doc:`/user/quickstart` 中一样的任务来进行详细的介绍。给出一段评价性文字,预测其情感倾向是积极(label=1)、消极(label=0)还是中性(label=2),使用:class:`~fastNLP.DataSetIter` 类来编写自己的训练过程。自己编写训练过程之前的内容与 :doc:`/tutorials/tutorial_4_loss_optimizer` 中的完全一样,如已经阅读过可以跳过。

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数据处理
--------------

数据读入
我们可以使用 fastNLP :mod:`fastNLP.io` 模块中的 :class:`~fastNLP.io.SSTLoader` 类,轻松地读取SST数据集(数据来源:https://nlp.stanford.edu/sentiment/trainDevTestTrees_PTB.zip)。
这里的 dataset 是 fastNLP 中 :class:`~fastNLP.DataSet` 类的对象。

.. code-block:: python

from fastNLP.io import SSTLoader

loader = SSTLoader()
#这里的all.txt是下载好数据后train.txt、dev.txt、test.txt的组合
dataset = loader.load("./trainDevTestTrees_PTB/trees/all.txt")
print(dataset[0])

输出数据如下::
{'words': ['It', "'s", 'a', 'lovely', 'film', 'with', 'lovely', 'performances', 'by', 'Buy', 'and', 'Accorsi', '.'] type=list,
'target': positive type=str}
除了读取数据外,fastNLP 还提供了读取其它文件类型的 Loader 类、读取 Embedding的 Loader 等。详见 :doc:`/fastNLP.io` 。

数据处理
我们使用 :class:`~fastNLP.DataSet` 类的 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 方法将 ``target`` :mod:`~fastNLP.core.field` 转化为整数。
.. code-block:: python

def label_to_int(x):
if x['target']=="positive":
return 1
elif x['target']=="negative":
return 0
else:
return 2

# 将label转为整数
dataset.apply(lambda x: label_to_int(x), new_field_name='target')

``words`` 和 ``target`` 已经足够用于 :class:`~fastNLP.models.CNNText` 的训练了,但我们从其文档
:class:`~fastNLP.models.CNNText` 中看到,在 :meth:`~fastNLP.models.CNNText.forward` 的时候,还可以传入可选参数 ``seq_len`` 。
所以,我们再使用 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 方法增加一个名为 ``seq_len`` 的 :mod:`~fastNLP.core.field` 。

.. code-block:: python

# 增加长度信息
dataset.apply_field(lambda x: len(x), field_name='words', new_field_name='seq_len')

观察可知: :meth:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 与 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 类似,
但所传入的 `lambda` 函数是针对一个 :class:`~fastNLP.Instance` 中的一个 :mod:`~fastNLP.core.field` 的;
而 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 所传入的 `lambda` 函数是针对整个 :class:`~fastNLP.Instance` 的。

.. note::
`lambda` 函数即匿名函数,是 Python 的重要特性。 ``lambda x: len(x)`` 和下面的这个函数的作用相同::

def func_lambda(x):
return len(x)

你也可以编写复杂的函数做为 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 与 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 的参数

Vocabulary 的使用
我们再用 :class:`~fastNLP.Vocabulary` 类来统计数据中出现的单词,并使用 :meth:`~fastNLP.Vocabulary.index_dataset`
将单词序列转化为训练可用的数字序列。

.. code-block:: python

from fastNLP import Vocabulary

# 使用Vocabulary类统计单词,并将单词序列转化为数字序列
vocab = Vocabulary(min_freq=2).from_dataset(dataset, field_name='words')
vocab.index_dataset(dataset, field_name='words',new_field_name='words')
print(dataset[0])
输出数据如下::
{'words': [27, 9, 6, 913, 16, 18, 913, 124, 31, 5715, 5, 1, 2] type=list,
'target': 1 type=int,
'seq_len': 13 type=int}


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使用内置模型训练
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内置模型的输入输出命名
fastNLP内置了一些完整的神经网络模型,详见 :doc:`/fastNLP.models` , 我们使用其中的 :class:`~fastNLP.models.CNNText` 模型进行训练。
为了使用内置的 :class:`~fastNLP.models.CNNText`,我们必须修改 :class:`~fastNLP.DataSet` 中 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名称。
在这个例子中模型输入 (forward方法的参数) 为 ``words`` 和 ``seq_len`` ; 预测输出为 ``pred`` ;标准答案为 ``target`` 。
具体的命名规范可以参考 :doc:`/fastNLP.core.const` 。

如果不想查看文档,您也可以使用 :class:`~fastNLP.Const` 类进行命名。下面的代码展示了给 :class:`~fastNLP.DataSet` 中
:mod:`~fastNLP.core.field` 改名的 :meth:`~fastNLP.DataSet.rename_field` 方法,以及 :class:`~fastNLP.Const` 类的使用方法。

.. code-block:: python

from fastNLP import Const

dataset.rename_field('words', Const.INPUT)
dataset.rename_field('seq_len', Const.INPUT_LEN)
dataset.rename_field('target', Const.TARGET)

print(Const.INPUT)
print(Const.INPUT_LEN)
print(Const.TARGET)
print(Const.OUTPUT)
输出结果为::
words
seq_len
target
pred
在给 :class:`~fastNLP.DataSet` 中 :mod:`~fastNLP.core.field` 改名后,我们还需要设置训练所需的输入和目标,这里使用的是
:meth:`~fastNLP.DataSet.set_input` 和 :meth:`~fastNLP.DataSet.set_target` 两个函数。

.. code-block:: python

#使用dataset的 set_input 和 set_target函数,告诉模型dataset中那些数据是输入,那些数据是标签(目标输出)
dataset.set_input(Const.INPUT, Const.INPUT_LEN)
dataset.set_target(Const.TARGET)

数据集分割
除了修改 :mod:`~fastNLP.core.field` 之外,我们还可以对 :class:`~fastNLP.DataSet` 进行分割,以供训练、开发和测试使用。
下面这段代码展示了 :meth:`~fastNLP.DataSet.split` 的使用方法

.. code-block:: python

train_dev_data, test_data = dataset.split(0.1)
train_data, dev_data = train_dev_data.split(0.1)
print(len(train_data), len(dev_data), len(test_data))

输出结果为::
9603 1067 1185

评价指标
训练模型需要提供一个评价指标。这里使用准确率做为评价指标。参数的 `命名规则` 跟上面类似。
``pred`` 参数对应的是模型的 forward 方法返回的 dict 中的一个 key 的名字。
``target`` 参数对应的是 :class:`~fastNLP.DataSet` 中作为标签的 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名字。

.. code-block:: python

from fastNLP import AccuracyMetric
# metrics=AccuracyMetric() 在本例中与下面这行代码等价
metrics=AccuracyMetric(pred=Const.OUTPUT, target=Const.TARGET)


--------------------------
自己编写训练过程
--------------------------
如果你想用类似 PyTorch 的使用方法,自己编写训练过程,你可以参考下面这段代码。
其中使用了 fastNLP 提供的 :class:`~fastNLP.DataSetIter` 来获得小批量训练的小批量数据,
使用 :class:`~fastNLP.BucketSampler` 做为 :class:`~fastNLP.DataSetIter` 的参数来选择采样的方式。
DataSetIter
fastNLP定义的 :class:`~fastNLP.DataSetIter` 类,用于定义一个batch,并实现batch的多种功能,在初始化时传入的参数有:
* dataset: :class:`~fastNLP.DataSet` 对象, 数据集
* batch_size: 取出的batch大小
* sampler: 规定使用的 :class:`~fastNLP.Sampler` 若为 None, 使用 :class:`~fastNLP.RandomSampler` (Default: None)
* as_numpy: 若为 True, 输出batch为 `numpy.array`. 否则为 `torch.Tensor` (Default: False)
* prefetch: 若为 True使用多进程预先取出下一batch. (Default: False)

sampler
fastNLP 实现的采样器有:
* :class:`~fastNLP.BucketSampler` 可以随机地取出长度相似的元素 【初始化参数: num_buckets:bucket的数量; batch_size:batch大小; seq_len_field_name:dataset中对应序列长度的 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名字】
* SequentialSampler: 顺序取出元素的采样器【无初始化参数】
* RandomSampler:随机化取元素的采样器【无初始化参数】

以下代码使用BucketSampler作为 :class:`~fastNLP.DataSetIter` 初始化的输入,运用 :class:`~fastNLP.DataSetIter` 自己写训练程序

.. code-block:: python

from fastNLP import BucketSampler
from fastNLP import DataSetIter
from fastNLP.models import CNNText
from fastNLP import Tester
import torch
import time

embed_dim = 100
model = CNNText((len(vocab),embed_dim), num_classes=3, padding=2, dropout=0.1)

def train(epoch, data, devdata):
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001)
lossfunc = torch.nn.CrossEntropyLoss()
batch_size = 32

# 定义一个Batch,传入DataSet,规定batch_size和去batch的规则。
# 顺序(Sequential),随机(Random),相似长度组成一个batch(Bucket)
train_sampler = BucketSampler(batch_size=batch_size, seq_len_field_name='seq_len')
train_batch = DataSetIter(batch_size=batch_size, dataset=data, sampler=train_sampler)

start_time = time.time()
print("-"*5+"start training"+"-"*5)
for i in range(epoch):
loss_list = []
for batch_x, batch_y in train_batch:
optimizer.zero_grad()
output = model(batch_x['words'])
loss = lossfunc(output['pred'], batch_y['target'])
loss.backward()
optimizer.step()
loss_list.append(loss.item())

#这里verbose如果为0,在调用Tester对象的test()函数时不输出任何信息,返回评估信息; 如果为1,打印出验证结果,返回评估信息
#在调用过Tester对象的test()函数后,调用其_format_eval_results(res)函数,结构化输出验证结果
tester_tmp = Tester(devdata, model, metrics=AccuracyMetric(), verbose=0)
res=tester_tmp.test()

print('Epoch {:d} Avg Loss: {:.2f}'.format(i, sum(loss_list) / len(loss_list)),end=" ")
print(tester._format_eval_results(res),end=" ")
print('{:d}ms'.format(round((time.time()-start_time)*1000)))
loss_list.clear()

train(10, train_data, dev_data)
#使用tester进行快速测试
tester = Tester(test_data, model, metrics=AccuracyMetric())
tester.test()

这段代码的输出如下::

-----start training-----
Epoch 0 Avg Loss: 1.09 AccuracyMetric: acc=0.480787 58989ms
Epoch 1 Avg Loss: 1.00 AccuracyMetric: acc=0.500469 118348ms
Epoch 2 Avg Loss: 0.93 AccuracyMetric: acc=0.536082 176220ms
Epoch 3 Avg Loss: 0.87 AccuracyMetric: acc=0.556701 236032ms
Epoch 4 Avg Loss: 0.78 AccuracyMetric: acc=0.562324 294351ms
Epoch 5 Avg Loss: 0.69 AccuracyMetric: acc=0.58388 353673ms
Epoch 6 Avg Loss: 0.60 AccuracyMetric: acc=0.574508 412106ms
Epoch 7 Avg Loss: 0.51 AccuracyMetric: acc=0.589503 471097ms
Epoch 8 Avg Loss: 0.44 AccuracyMetric: acc=0.581068 529174ms
Epoch 9 Avg Loss: 0.39 AccuracyMetric: acc=0.572634 586216ms
[tester]
AccuracyMetric: acc=0.527426



+ 114
- 0
docs/source/tutorials/tutorial_6_seq_labeling.rst View File

@@ -0,0 +1,114 @@
=====================
序列标注教程
=====================

这一部分的内容主要展示如何使用fastNLP 实现序列标注任务。你可以使用fastNLP的各个组件快捷,方便地完成序列标注任务,达到出色的效果。
在阅读这篇Tutorial前,希望你已经熟悉了fastNLP的基础使用,包括基本数据结构以及数据预处理,embedding的嵌入等,希望你对之前的教程有更进一步的掌握。
我们将对CoNLL-03的英文数据集进行处理,展示如何完成命名实体标注任务整个训练的过程。

载入数据
===================================
fastNLP可以方便地载入各种类型的数据。同时,针对常见的数据集,我们已经预先实现了载入方法,其中包含CoNLL-03数据集。
在设计dataloader时,以DataSetLoader为基类,可以改写并应用于其他数据集的载入。

.. code-block:: python

class Conll2003DataLoader(DataSetLoader):
def __init__(self, task:str='ner', encoding_type:str='bioes'):
assert task in ('ner', 'pos', 'chunk')
index = {'ner':3, 'pos':1, 'chunk':2}[task]
#ConllLoader是fastNLP内置的类
self._loader = ConllLoader(headers=['raw_words', 'target'], indexes=[0, index])
self._tag_converters = None
if task in ('ner', 'chunk'):
#iob和iob2bioes会对tag进行统一,标准化
self._tag_converters = [iob2]
if encoding_type == 'bioes':
self._tag_converters.append(iob2bioes)

def load(self, path: str):
dataset = self._loader.load(path)
def convert_tag_schema(tags):
for converter in self._tag_converters:
tags = converter(tags)
return tags
if self._tag_converters:
#使用apply实现convert_tag_schema函数,实际上也支持匿名函数
dataset.apply_field(convert_tag_schema, field_name=Const.TARGET, new_field_name=Const.TARGET)
return dataset

输出数据格式如:

{'raw_words': ['on', 'Friday', ':'] type=list,
'target': ['O', 'O', 'O'] type=list},


数据处理
----------------------------
我们进一步处理数据。将数据和词表封装在 :class:`~fastNLP.DataInfo` 类中。data是DataInfo的实例。
我们输入模型的数据包括char embedding,以及word embedding。在数据处理部分,我们尝试完成词表的构建。
使用fastNLP中的Vocabulary类来构建词表。

.. code-block:: python

word_vocab = Vocabulary(min_freq=2)
word_vocab.from_dataset(data.datasets['train'], field_name=Const.INPUT)
word_vocab.index_dataset(*data.datasets.values(),field_name=Const.INPUT, new_field_name=Const.INPUT)

处理后的data对象内部为:

dataset
vocabs
dataset保存了train和test中的数据,并保存为dataset类型
vocab保存了words,raw-words以及target的词表。

模型构建
--------------------------------
我们使用CNN-BILSTM-CRF模型完成这一任务。在网络构建方面,fastNLP的网络定义继承pytorch的 :class:`nn.Module` 类。
自己可以按照pytorch的方式定义网络。需要注意的是命名。fastNLP的标准命名位于 :class:`~fastNLP.Const` 类。

模型的训练
首先实例化模型,导入所需的char embedding以及word embedding。Embedding的载入可以参考教程。
也可以查看 :mod:`~fastNLP.modules.encoder.embedding` 使用所需的embedding 载入方法。
fastNLP将模型的训练过程封装在了 :class:`~fastnlp.trainer` 类中。
根据不同的任务调整trainer中的参数即可。通常,一个trainer实例需要有:指定的训练数据集,模型,优化器,loss函数,评测指标,以及指定训练的epoch数,batch size等参数。

.. code-block:: python

#实例化模型
model = CNNBiLSTMCRF(word_embed, char_embed, hidden_size=200, num_layers=1, tag_vocab=data.vocabs[Const.TARGET], encoding_type=encoding_type)
#定义优化器
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=0.005)
#定义评估指标
Metrics=SpanFPreRecMetric(tag_vocab=data.vocabs[Const.TARGET], encoding_type=encoding_type)
#实例化trainer
trainer = Trainer(train_data=data.datasets['train'], model=model, optimizer=optimizer, dev_data=data.datasets['test'], batch_size=10, metrics=Metrics,callbacks=callbacks, n_epochs=100)
#开始训练
trainer.train()
训练中会保存最优的参数配置。
训练的结果如下:

.. code-block:: python

Evaluation on DataSet test:
SpanFPreRecMetric: f=0.727661, pre=0.732293, rec=0.723088
Evaluation at Epoch 1/100. Step:1405/140500. SpanFPreRecMetric: f=0.727661, pre=0.732293, rec=0.723088
Evaluation on DataSet test:
SpanFPreRecMetric: f=0.784307, pre=0.779371, rec=0.789306
Evaluation at Epoch 2/100. Step:2810/140500. SpanFPreRecMetric: f=0.784307, pre=0.779371, rec=0.789306
Evaluation on DataSet test:
SpanFPreRecMetric: f=0.810068, pre=0.811003, rec=0.809136
Evaluation at Epoch 3/100. Step:4215/140500. SpanFPreRecMetric: f=0.810068, pre=0.811003, rec=0.809136
Evaluation on DataSet test:
SpanFPreRecMetric: f=0.829592, pre=0.84153, rec=0.817989
Evaluation at Epoch 4/100. Step:5620/140500. SpanFPreRecMetric: f=0.829592, pre=0.84153, rec=0.817989
Evaluation on DataSet test:
SpanFPreRecMetric: f=0.828789, pre=0.837096, rec=0.820644
Evaluation at Epoch 5/100. Step:7025/140500. SpanFPreRecMetric: f=0.828789, pre=0.837096, rec=0.820644



+ 205
- 0
docs/source/tutorials/tutorial_7_modules_models.rst View File

@@ -0,0 +1,205 @@
======================================
Modules 和 models 的教程
======================================

:mod:`~fastNLP.modules` 和 :mod:`~fastNLP.models` 用于构建 fastNLP 所需的神经网络模型,它可以和 torch.nn 中的模型一起使用。
下面我们会分三节介绍编写构建模型的具体方法。


----------------------
使用 models 中的模型
----------------------

fastNLP 在 :mod:`~fastNLP.models` 模块中内置了如 :class:`~fastNLP.models.CNNText` 、
:class:`~fastNLP.models.SeqLabeling` 等完整的模型,以供用户直接使用。
以 :class:`~fastNLP.models.CNNText` 为例,我们看一个简单的文本分类的任务的实现过程。

首先是数据读入和处理部分,这里的代码和 :doc:`快速入门 </user/quickstart>` 中一致。

.. code-block:: python

from fastNLP.io import CSVLoader
from fastNLP import Vocabulary, CrossEntropyLoss, AccuracyMetric

loader = CSVLoader(headers=('raw_sentence', 'label'), sep='\t')
dataset = loader.load("./sample_data/tutorial_sample_dataset.csv")

dataset.apply(lambda x: x['raw_sentence'].lower(), new_field_name='sentence')
dataset.apply_field(lambda x: x.split(), field_name='sentence', new_field_name='words', is_input=True)
dataset.apply(lambda x: int(x['label']), new_field_name='target', is_target=True)

train_dev_data, test_data = dataset.split(0.1)
train_data, dev_data = train_dev_data.split(0.1)

vocab = Vocabulary(min_freq=2).from_dataset(train_data, field_name='words')
vocab.index_dataset(train_data, dev_data, test_data, field_name='words', new_field_name='words')

然后我们从 :mod:`~fastNLP.models` 中导入 ``CNNText`` 模型,用它进行训练

.. code-block:: python

from fastNLP.models import CNNText
from fastNLP import Trainer

model_cnn = CNNText((len(vocab),50), num_classes=5, padding=2, dropout=0.1)

trainer = Trainer(model=model_cnn, train_data=train_data, dev_data=dev_data,
loss=CrossEntropyLoss(), metrics=AccuracyMetric())
trainer.train()

在 iPython 环境输入 `model_cnn` ,我们可以看到 ``model_cnn`` 的网络结构

.. parsed-literal::

CNNText(
(embed): Embedding(
169, 50
(dropout): Dropout(p=0.0)
)
(conv_pool): ConvMaxpool(
(convs): ModuleList(
(0): Conv1d(50, 3, kernel_size=(3,), stride=(1,), padding=(2,))
(1): Conv1d(50, 4, kernel_size=(4,), stride=(1,), padding=(2,))
(2): Conv1d(50, 5, kernel_size=(5,), stride=(1,), padding=(2,))
)
)
(dropout): Dropout(p=0.1)
(fc): Linear(in_features=12, out_features=5, bias=True)
)

FastNLP 中内置的 models 如下表所示,您可以点击具体的名称查看详细的 API:

.. csv-table::
:header: 名称, 介绍

:class:`~fastNLP.models.CNNText` , 使用 CNN 进行文本分类的模型
:class:`~fastNLP.models.SeqLabeling` , 简单的序列标注模型
:class:`~fastNLP.models.AdvSeqLabel` , 更大网络结构的序列标注模型
:class:`~fastNLP.models.ESIM` , ESIM 模型的实现
:class:`~fastNLP.models.StarTransEnc` , 带 word-embedding的Star-Transformer模 型
:class:`~fastNLP.models.STSeqLabel` , 用于序列标注的 Star-Transformer 模型
:class:`~fastNLP.models.STNLICls` ,用于自然语言推断 (NLI) 的 Star-Transformer 模型
:class:`~fastNLP.models.STSeqCls` , 用于分类任务的 Star-Transformer 模型
:class:`~fastNLP.models.BiaffineParser` , Biaffine 依存句法分析网络的实现

----------------------------
使用 nn.torch 编写模型
----------------------------

FastNLP 完全支持使用 pyTorch 编写的模型,但与 pyTorch 中编写模型的常见方法不同,
用于 fastNLP 的模型中 forward 函数需要返回一个字典,字典中至少需要包含 ``pred`` 这个字段。

下面是使用 pyTorch 中的 torch.nn 模块编写的文本分类,注意观察代码中标注的向量维度。
由于 pyTorch 使用了约定俗成的维度设置,使得 forward 中需要多次处理维度顺序

.. code-block:: python

import torch
import torch.nn as nn

class LSTMText(nn.Module):
def __init__(self, vocab_size, embedding_dim, output_dim, hidden_dim=64, num_layers=2, dropout=0.5):
super().__init__()

self.embedding = nn.Embedding(vocab_size, embedding_dim)
self.lstm = nn.LSTM(embedding_dim, hidden_dim, num_layers=num_layers, bidirectional=True, dropout=dropout)
self.fc = nn.Linear(hidden_dim * 2, output_dim)
self.dropout = nn.Dropout(dropout)

def forward(self, words):
# (input) words : (batch_size, seq_len)
words = words.permute(1,0)
# words : (seq_len, batch_size)

embedded = self.dropout(self.embedding(words))
# embedded : (seq_len, batch_size, embedding_dim)
output, (hidden, cell) = self.lstm(embedded)
# output: (seq_len, batch_size, hidden_dim * 2)
# hidden: (num_layers * 2, batch_size, hidden_dim)
# cell: (num_layers * 2, batch_size, hidden_dim)

hidden = torch.cat((hidden[-2, :, :], hidden[-1, :, :]), dim=1)
hidden = self.dropout(hidden)
# hidden: (batch_size, hidden_dim * 2)

pred = self.fc(hidden.squeeze(0))
# result: (batch_size, output_dim)
return {"pred":pred}

我们同样可以在 iPython 环境中查看这个模型的网络结构

.. parsed-literal::

LSTMText(
(embedding): Embedding(169, 50)
(lstm): LSTM(50, 64, num_layers=2, dropout=0.5, bidirectional=True)
(fc): Linear(in_features=128, out_features=5, bias=True)
(dropout): Dropout(p=0.5)
)

----------------------------
使用 modules 编写模型
----------------------------

下面我们使用 :mod:`fastNLP.modules` 中的组件来构建同样的网络。由于 fastNLP 统一把 ``batch_size`` 放在第一维,
在编写代码的过程中会有一定的便利。

.. code-block:: python

from fastNLP.modules import Embedding, LSTM, MLP

class Model(nn.Module):
def __init__(self, vocab_size, embedding_dim, output_dim, hidden_dim=64, num_layers=2, dropout=0.5):
super().__init__()

self.embedding = Embedding((vocab_size, embedding_dim))
self.lstm = LSTM(embedding_dim, hidden_dim, num_layers=num_layers, bidirectional=True)
self.mlp = MLP([hidden_dim*2,output_dim], dropout=dropout)

def forward(self, words):
embedded = self.embedding(words)
_,(hidden,_) = self.lstm(embedded)
pred = self.mlp(torch.cat((hidden[-1],hidden[-2]),dim=1))
return {"pred":pred}

我们自己编写模型的网络结构如下

.. parsed-literal::

Model(
(embedding): Embedding(
169, 50
(dropout): Dropout(p=0.0)
)
(lstm): LSTM(
(lstm): LSTM(50, 64, num_layers=2, batch_first=True, bidirectional=True)
)
(mlp): MLP(
(hiddens): ModuleList()
(output): Linear(in_features=128, out_features=5, bias=True)
(dropout): Dropout(p=0.5)
)
)

FastNLP 中包含的各种模块如下表,您可以点击具体的名称查看详细的 API:

.. csv-table::
:header: 名称, 介绍

:class:`~fastNLP.modules.ConvolutionCharEncoder` , char级别的卷积 encoder
:class:`~fastNLP.modules.LSTMCharEncoder` , char级别基于LSTM的 encoder
:class:`~fastNLP.modules.ConvMaxpool` , 结合了Convolution和Max-Pooling于一体的模块
:class:`~fastNLP.modules.Embedding` , 基础的Embedding模块
:class:`~fastNLP.modules.LSTM` , LSTM模块, 轻量封装了PyTorch的LSTM
:class:`~fastNLP.modules.StarTransformer` , Star-Transformer 的encoder部分
:class:`~fastNLP.modules.TransformerEncoder` , Transformer的encoder模块,不包含embedding层
:class:`~fastNLP.modules.VarRNN` , Variational Dropout RNN 模块
:class:`~fastNLP.modules.VarLSTM` , Variational Dropout LSTM 模块
:class:`~fastNLP.modules.VarGRU` , Variational Dropout GRU 模块
:class:`~fastNLP.modules.MaxPool` , Max-pooling模块
:class:`~fastNLP.modules.MaxPoolWithMask` , 带mask矩阵的max pooling。在做 max-pooling的时候不会考虑mask值为0的位置。
:class:`~fastNLP.modules.MultiHeadAttention` , MultiHead Attention 模块
:class:`~fastNLP.modules.MLP` , 简单的多层感知器模块
:class:`~fastNLP.modules.ConditionalRandomField` , 条件随机场模块
:class:`~fastNLP.modules.viterbi_decode` , 给定一个特征矩阵以及转移分数矩阵,计算出最佳的路径以及对应的分数 (与 :class:`~fastNLP.modules.ConditionalRandomField` 配合使用)
:class:`~fastNLP.modules.allowed_transitions` , 给定一个id到label的映射表,返回所有可以跳转的列表(与 :class:`~fastNLP.modules.ConditionalRandomField` 配合使用)

+ 121
- 0
docs/source/tutorials/tutorial_8_metrics.rst View File

@@ -0,0 +1,121 @@
=====================
Metric 教程
=====================

在进行训练时,fastNLP提供了各种各样的 :mod:`~fastNLP.core.metrics` 。
如 :doc:`/user/quickstart` 中所介绍的,:class:`~fastNLP.AccuracyMetric` 类的对象被直接传到 :class:`~fastNLP.Trainer` 中用于训练

.. code-block:: python

from fastNLP import Trainer, CrossEntropyLoss, AccuracyMetric

trainer = Trainer(model=model, train_data=train_data, dev_data=dev_data,
loss=CrossEntropyLoss(), metrics=AccuracyMetric())
trainer.train()

除了 :class:`~fastNLP.AccuracyMetric` 之外,:class:`~fastNLP.SpanFPreRecMetric` 也是一种非常见的评价指标,
例如在序列标注问题中,常以span的方式计算 F-measure, precision, recall。

另外,fastNLP 还实现了用于抽取式QA(如SQuAD)的metric :class:`~fastNLP.ExtractiveQAMetric`。
用户可以参考下面这个表格,点击第一列查看各个 :mod:`~fastNLP.core.metrics` 的详细文档。

.. csv-table::
:header: 名称, 介绍

:class:`~fastNLP.core.metrics.MetricBase` , 自定义metrics需继承的基类
:class:`~fastNLP.core.metrics.AccuracyMetric` , 简单的正确率metric
:class:`~fastNLP.core.metrics.SpanFPreRecMetric` , "同时计算 F-measure, precision, recall 值的 metric"
:class:`~fastNLP.core.metrics.ExtractiveQAMetric` , 用于抽取式QA任务 的metric

更多的 :mod:`~fastNLP.core.metrics` 正在被添加到 fastNLP 当中,敬请期待。

------------------------------
定义自己的metrics
------------------------------

在定义自己的metrics类时需继承 fastNLP 的 :class:`~fastNLP.core.metrics.MetricBase`,
并覆盖写入 ``evaluate`` 和 ``get_metric`` 方法。

evaluate(xxx) 中传入一个批次的数据,将针对一个批次的预测结果做评价指标的累计

get_metric(xxx) 当所有数据处理完毕时调用该方法,它将根据 evaluate函数累计的评价指标统计量来计算最终的评价结果

以分类问题中,Accuracy计算为例,假设model的forward返回dict中包含 `pred` 这个key, 并且该key需要用于Accuracy::

class Model(nn.Module):
def __init__(xxx):
# do something
def forward(self, xxx):
# do something
return {'pred': pred, 'other_keys':xxx} # pred's shape: batch_size x num_classes

假设dataset中 `label` 这个field是需要预测的值,并且该field被设置为了target
对应的AccMetric可以按如下的定义, version1, 只使用这一次::

class AccMetric(MetricBase):
def __init__(self):
super().__init__()

# 根据你的情况自定义指标
self.corr_num = 0
self.total = 0

def evaluate(self, label, pred): # 这里的名称需要和dataset中target field与model返回的key是一样的,不然找不到对应的value
# dev或test时,每个batch结束会调用一次该方法,需要实现如何根据每个batch累加metric
self.total += label.size(0)
self.corr_num += label.eq(pred).sum().item()

def get_metric(self, reset=True): # 在这里定义如何计算metric
acc = self.corr_num/self.total
if reset: # 是否清零以便重新计算
self.corr_num = 0
self.total = 0
return {'acc': acc} # 需要返回一个dict,key为该metric的名称,该名称会显示到Trainer的progress bar中


version2,如果需要复用Metric,比如下一次使用AccMetric时,dataset中目标field不叫label而叫y,或者model的输出不是pred::

class AccMetric(MetricBase):
def __init__(self, label=None, pred=None):
# 假设在另一场景使用时,目标field叫y,model给出的key为pred_y。则只需要在初始化AccMetric时,
# acc_metric = AccMetric(label='y', pred='pred_y')即可。
# 当初始化为acc_metric = AccMetric(),即label=None, pred=None, fastNLP会直接使用'label', 'pred'作为key去索取对
# 应的的值
super().__init__()
self._init_param_map(label=label, pred=pred) # 该方法会注册label和pred. 仅需要注册evaluate()方法会用到的参数名即可
# 如果没有注册该则效果与version1就是一样的

# 根据你的情况自定义指标
self.corr_num = 0
self.total = 0

def evaluate(self, label, pred): # 这里的参数名称需要和self._init_param_map()注册时一致。
# dev或test时,每个batch结束会调用一次该方法,需要实现如何根据每个batch累加metric
self.total += label.size(0)
self.corr_num += label.eq(pred).sum().item()

def get_metric(self, reset=True): # 在这里定义如何计算metric
acc = self.corr_num/self.total
if reset: # 是否清零以便重新计算
self.corr_num = 0
self.total = 0
return {'acc': acc} # 需要返回一个dict,key为该metric的名称,该名称会显示到Trainer的progress bar中


``MetricBase`` 将会在输入的字典 ``pred_dict`` 和 ``target_dict`` 中进行检查.
``pred_dict`` 是模型当中 ``forward()`` 函数或者 ``predict()`` 函数的返回值.
``target_dict`` 是DataSet当中的ground truth, 判定ground truth的条件是field的 ``is_target`` 被设置为True.

``MetricBase`` 会进行以下的类型检测:

1. self.evaluate当中是否有varargs, 这是不支持的.
2. self.evaluate当中所需要的参数是否既不在 ``pred_dict`` 也不在 ``target_dict`` .
3. self.evaluate当中所需要的参数是否既在 ``pred_dict`` 也在 ``target_dict`` .

除此以外,在参数被传入self.evaluate以前,这个函数会检测 ``pred_dict`` 和 ``target_dict`` 当中没有被用到的参数
如果kwargs是self.evaluate的参数,则不会检测


self.evaluate将计算一个批次(batch)的评价指标,并累计。 没有返回值
self.get_metric将统计当前的评价指标并返回评价结果, 返回值需要是一个dict, key是指标名称,value是指标的值


+ 67
- 0
docs/source/tutorials/tutorial_9_callback.rst View File

@@ -0,0 +1,67 @@
==============================================================================
Callback 教程
==============================================================================

在训练时,我们常常要使用trick来提高模型的性能(如调节学习率),或者要打印训练中的信息。
这里我们提供Callback类,在Trainer中插入代码,完成一些自定义的操作。

我们使用和 :doc:`/user/quickstart` 中一样的任务来进行详细的介绍。
给出一段评价性文字,预测其情感倾向是积极(label=1)、消极(label=0)还是中性(label=2),使用 :class:`~fastNLP.Trainer` 和 :class:`~fastNLP.Tester` 来进行快速训练和测试。
关于数据处理,Loss和Optimizer的选择可以看其他教程,这里仅在训练时加入学习率衰减。

---------------------
Callback的构建和使用
---------------------

创建Callback
我们可以继承fastNLP :class:`~fastNLP.Callback` 类来定义自己的Callback。
这里我们实现一个让学习率线性衰减的Callback。

.. code-block:: python

import fastNLP

class LRDecay(fastNLP.Callback):
def __init__(self):
super(MyCallback, self).__init__()
self.base_lrs = []
self.delta = []

def on_train_begin(self):
# 初始化,仅训练开始时调用
self.base_lrs = [pg['lr'] for pg in self.optimizer.param_groups]
self.delta = [float(lr) / self.n_epochs for lr in self.base_lrs]

def on_epoch_end(self):
# 每个epoch结束时,更新学习率
ep = self.epoch
lrs = [lr - d * ep for lr, d in zip(self.base_lrs, self.delta)]
self.change_lr(lrs)

def change_lr(self, lrs):
for pg, lr in zip(self.optimizer.param_groups, lrs):
pg['lr'] = lr

这里,:class:`~fastNLP.Callback` 中所有以 ``on_`` 开头的类方法会在 :class:`~fastNLP.Trainer` 的训练中在特定时间调用。
如 on_train_begin() 会在训练开始时被调用,on_epoch_end() 会在每个 epoch 结束时调用。
具体有哪些类方法,参见文档。

另外,为了使用方便,可以在 :class:`~fastNLP.Callback` 内部访问 :class:`~fastNLP.Trainer` 中的属性,如 optimizer, epoch, step,分别对应训练时的优化器,当前epoch数,和当前的总step数。
具体可访问的属性,参见文档。

使用Callback
在定义好 :class:`~fastNLP.Callback` 之后,就能将它传入Trainer的 ``callbacks`` 参数,在实际训练时使用。

.. code-block:: python

"""
数据预处理,模型定义等等
"""

trainer = fastNLP.Trainer(
model=model, train_data=train_data, dev_data=dev_data,
optimizer=optimizer, metrics=metrics,
batch_size=10, n_epochs=100,
callbacks=[LRDecay()])

trainer.train()

+ 3
- 0
docs/source/user/docs_in_code.rst View File

@@ -0,0 +1,3 @@
===============
在代码中写文档
===============

+ 57
- 5
docs/source/user/example.rst View File

@@ -20,7 +20,13 @@
小标题4
-------------------

参考 http://docutils.sourceforge.net/docs/user/rst/quickref.html
推荐使用大标题、小标题3和小标题4

官方文档 http://docutils.sourceforge.net/docs/user/rst/quickref.html

`熟悉markdown的同学推荐参考这篇文章 <https://macplay.github.io/posts/cong-markdown-dao-restructuredtext/#id30>`_

\<\>内表示的是链接地址,\<\>外的是显示到外面的文字

常见语法
============
@@ -75,6 +81,7 @@ http://docutils.sf.net/ 孤立的网址会自动生成链接
不显示冒号的代码块

.. code-block:: python

:linenos:
:emphasize-lines: 1,3

@@ -83,22 +90,67 @@ http://docutils.sf.net/ 孤立的网址会自动生成链接
print("有行号和高亮")

数学块
==========

.. math::

H_2O + Na = NaOH + H_2 \uparrow

复杂表格
==========

+------------------------+------------+----------+----------+
| Header row, column 1 | Header 2 | Header 3 | Header 4 |
| (header rows optional) | | | |
+========================+============+==========+==========+
| body row 1, column 1 | column 2 | column 3 | column 4 |
+------------------------+------------+----------+----------+
| body row 2 | Cells may span columns. |
+------------------------+------------+---------------------+
| body row 3 | Cells may | - Table cells |
+------------------------+ span rows. | - contain |
| body row 4 | | - body elements. |
+------------------------+------------+---------------------+

简易表格
==========

===== ===== ======
Inputs Output
------------ ------
A B A or B
===== ===== ======
False False False
True True True
===== ===== ======

csv 表格
============

.. csv-table::
:header: sentence, target

This is the first instance ., 0
Second instance ., 1
Third instance ., 1
..., ...



[重要]各种链接
===================

各种链接帮助我们连接到fastNLP文档的各个位置

各种连接
===========
\<\>内表示的是链接地址,\<\>外的是显示到外面的文字

:doc:`/user/with_fitlog`
:doc:`根据文件名链接 </user/quickstart>`

:mod:`~fastNLP.core.batch`

:class:`~fastNLP.Batch`

~表示指显示最后一项
~表示显示最后一项

:meth:`fastNLP.DataSet.apply`


+ 7
- 4
docs/source/user/installation.rst View File

@@ -7,10 +7,12 @@

fastNLP 依赖如下包::

torch>=0.4.0
numpy
tqdm
nltk
numpy>=1.14.2
torch>=1.0.0
tqdm>=4.28.1
nltk>=3.4.1
requests
spacy

其中torch的安装可能与操作系统及 CUDA 的版本相关,请参见 `PyTorch 官网 <https://pytorch.org/get-started/locally/>`_ 。
在依赖包安装完成的情况,您可以在命令行执行如下指令完成安装
@@ -18,3 +20,4 @@ fastNLP 依赖如下包::
.. code:: shell

>>> pip install fastNLP
>>> python -m spacy download en

+ 1
- 1
docs/source/user/quickstart.rst View File

@@ -121,4 +121,4 @@
In Epoch:6/Step:12, got best dev performance:AccuracyMetric: acc=0.8
Reloaded the best model.

这份教程只是简单地介绍了使用 fastNLP 工作的流程,具体的细节分析见 :doc:`/user/tutorial_one`
这份教程只是简单地介绍了使用 fastNLP 工作的流程,更多的教程分析见 :doc:`/user/tutorials`

+ 0
- 371
docs/source/user/tutorial_one.rst View File

@@ -1,371 +0,0 @@
===============
详细指南
===============

我们使用和 :doc:`/user/quickstart` 中一样的任务来进行详细的介绍。给出一段文字,预测它的标签是0~4中的哪一个
(数据来源 `kaggle <https://www.kaggle.com/c/sentiment-analysis-on-movie-reviews>`_ )。

--------------
数据处理
--------------

数据读入
我们可以使用 fastNLP :mod:`fastNLP.io` 模块中的 :class:`~fastNLP.io.CSVLoader` 类,轻松地从 csv 文件读取我们的数据。
这里的 dataset 是 fastNLP 中 :class:`~fastNLP.DataSet` 类的对象

.. code-block:: python

from fastNLP.io import CSVLoader

loader = CSVLoader(headers=('raw_sentence', 'label'), sep='\t')
dataset = loader.load("./sample_data/tutorial_sample_dataset.csv")

除了读取数据外,fastNLP 还提供了读取其它文件类型的 Loader 类、读取 Embedding的 Loader 等。详见 :doc:`/fastNLP.io` 。

Instance 和 DataSet
fastNLP 中的 :class:`~fastNLP.DataSet` 类对象类似于二维表格,它的每一列是一个 :mod:`~fastNLP.core.field`
每一行是一个 :mod:`~fastNLP.core.instance` 。我们可以手动向数据集中添加 :class:`~fastNLP.Instance` 类的对象

.. code-block:: python

from fastNLP import Instance

dataset.append(Instance(raw_sentence='fake data', label='0'))

此时的 ``dataset[-1]`` 的值如下,可以看到,数据集中的每个数据包含 ``raw_sentence`` 和 ``label`` 两个
:mod:`~fastNLP.core.field` ,他们的类型都是 ``str`` ::

{'raw_sentence': fake data type=str, 'label': 0 type=str}

field 的修改
我们使用 :class:`~fastNLP.DataSet` 类的 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 方法将 ``raw_sentence`` 中字母变成小写,并将句子分词。
同时也将 ``label`` :mod:`~fastNLP.core.field` 转化为整数并改名为 ``target``

.. code-block:: python

dataset.apply(lambda x: x['raw_sentence'].lower(), new_field_name='sentence')
dataset.apply_field(lambda x: x.split(), field_name='sentence', new_field_name='words')
dataset.apply(lambda x: int(x['label']), new_field_name='target')

``words`` 和 ``target`` 已经足够用于 :class:`~fastNLP.models.CNNText` 的训练了,但我们从其文档
:class:`~fastNLP.models.CNNText` 中看到,在 :meth:`~fastNLP.models.CNNText.forward` 的时候,还可以传入可选参数 ``seq_len`` 。
所以,我们再使用 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 方法增加一个名为 ``seq_len`` 的 :mod:`~fastNLP.core.field` 。

.. code-block:: python

dataset.apply_field(lambda x: len(x), field_name='words', new_field_name='seq_len')

观察可知: :meth:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 与 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 类似,
但所传入的 `lambda` 函数是针对一个 :class:`~fastNLP.Instance` 中的一个 :mod:`~fastNLP.core.field` 的;
而 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 所传入的 `lambda` 函数是针对整个 :class:`~fastNLP.Instance` 的。

.. note::
`lambda` 函数即匿名函数,是 Python 的重要特性。 ``lambda x: len(x)`` 和下面的这个函数的作用相同::

def func_lambda(x):
return len(x)

你也可以编写复杂的函数做为 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply_field` 与 :meth:`~fastNLP.DataSet.apply` 的参数

Vocabulary 的使用
我们再用 :class:`~fastNLP.Vocabulary` 类来统计数据中出现的单词,并使用 :meth:`~fastNLP.Vocabularyindex_dataset`
将单词序列转化为训练可用的数字序列。

.. code-block:: python

from fastNLP import Vocabulary

vocab = Vocabulary(min_freq=2).from_dataset(dataset, field_name='words')
vocab.index_dataset(dataset, field_name='words',new_field_name='words')

数据集分割
除了修改 :mod:`~fastNLP.core.field` 之外,我们还可以对 :class:`~fastNLP.DataSet` 进行分割,以供训练、开发和测试使用。
下面这段代码展示了 :meth:`~fastNLP.DataSet.split` 的使用方法(但实际应该放在后面两段改名和设置输入的代码之后)

.. code-block:: python

train_dev_data, test_data = dataset.split(0.1)
train_data, dev_data = train_dev_data.split(0.1)
len(train_data), len(dev_data), len(test_data)

---------------------
使用内置模型训练
---------------------

内置模型的输入输出命名
fastNLP内置了一些完整的神经网络模型,详见 :doc:`/fastNLP.models` , 我们使用其中的 :class:`~fastNLP.models.CNNText` 模型进行训练。
为了使用内置的 :class:`~fastNLP.models.CNNText`,我们必须修改 :class:`~fastNLP.DataSet` 中 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名称。
在这个例子中模型输入 (forward方法的参数) 为 ``words`` 和 ``seq_len`` ; 预测输出为 ``pred`` ;标准答案为 ``target`` 。
具体的命名规范可以参考 :doc:`/fastNLP.core.const` 。

如果不想查看文档,您也可以使用 :class:`~fastNLP.Const` 类进行命名。下面的代码展示了给 :class:`~fastNLP.DataSet` 中
:mod:`~fastNLP.core.field` 改名的 :meth:`~fastNLP.DataSet.rename_field` 方法,以及 :class:`~fastNLP.Const` 类的使用方法。

.. code-block:: python

from fastNLP import Const

dataset.rename_field('words', Const.INPUT)
dataset.rename_field('seq_len', Const.INPUT_LEN)
dataset.rename_field('target', Const.TARGET)

在给 :class:`~fastNLP.DataSet` 中 :mod:`~fastNLP.core.field` 改名后,我们还需要设置训练所需的输入和目标,这里使用的是
:meth:`~fastNLP.DataSet.set_input` 和 :meth:`~fastNLP.DataSet.set_target` 两个函数。

.. code-block:: python

dataset.set_input(Const.INPUT, Const.INPUT_LEN)
dataset.set_target(Const.TARGET)

快速训练
现在我们可以导入 fastNLP 内置的文本分类模型 :class:`~fastNLP.models.CNNText` ,并使用 :class:`~fastNLP.Trainer` 进行训练了
(其中 ``loss`` 和 ``metrics`` 的定义,我们将在后续两段代码中给出)。

.. code-block:: python

from fastNLP.models import CNNText
from fastNLP import Trainer

model = CNNText((len(vocab),50), num_classes=5, padding=2, dropout=0.1)

trainer = Trainer(model=model_cnn, train_data=train_data, dev_data=dev_data,
loss=loss, metrics=metrics)
trainer.train()

训练过程的输出如下::

input fields after batch(if batch size is 2):
words: (1)type:torch.Tensor (2)dtype:torch.int64, (3)shape:torch.Size([2, 26])
target fields after batch(if batch size is 2):
target: (1)type:torch.Tensor (2)dtype:torch.int64, (3)shape:torch.Size([2])

training epochs started 2019-05-09-10-59-39
Evaluation at Epoch 1/10. Step:2/20. AccuracyMetric: acc=0.333333

Evaluation at Epoch 2/10. Step:4/20. AccuracyMetric: acc=0.533333

Evaluation at Epoch 3/10. Step:6/20. AccuracyMetric: acc=0.533333

Evaluation at Epoch 4/10. Step:8/20. AccuracyMetric: acc=0.533333

Evaluation at Epoch 5/10. Step:10/20. AccuracyMetric: acc=0.6

Evaluation at Epoch 6/10. Step:12/20. AccuracyMetric: acc=0.8

Evaluation at Epoch 7/10. Step:14/20. AccuracyMetric: acc=0.8

Evaluation at Epoch 8/10. Step:16/20. AccuracyMetric: acc=0.733333

Evaluation at Epoch 9/10. Step:18/20. AccuracyMetric: acc=0.733333

Evaluation at Epoch 10/10. Step:20/20. AccuracyMetric: acc=0.733333


In Epoch:6/Step:12, got best dev performance:AccuracyMetric: acc=0.8
Reloaded the best model.

损失函数
训练模型需要提供一个损失函数, 下面提供了一个在分类问题中常用的交叉熵损失。注意它的 **初始化参数** 。
``pred`` 参数对应的是模型的 forward 方法返回的 dict 中的一个 key 的名字。
``target`` 参数对应的是 :class:`~fastNLP.DataSet` 中作为标签的 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名字。
这里我们用 :class:`~fastNLP.Const` 来辅助命名,如果你自己编写模型中 forward 方法的返回值或
数据集中 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名字与本例不同, 你可以把 ``pred`` 参数和 ``target`` 参数设定符合自己代码的值。

.. code-block:: python

from fastNLP import CrossEntropyLoss

# loss = CrossEntropyLoss() 在本例中与下面这行代码等价
loss = CrossEntropyLoss(pred=Const.OUTPUT, target=Const.TARGET)

评价指标
训练模型需要提供一个评价指标。这里使用准确率做为评价指标。参数的 `命名规则` 跟上面类似。
``pred`` 参数对应的是模型的 forward 方法返回的 dict 中的一个 key 的名字。
``target`` 参数对应的是 :class:`~fastNLP.DataSet` 中作为标签的 :mod:`~fastNLP.core.field` 的名字。

.. code-block:: python

from fastNLP import AccuracyMetric

# metrics=AccuracyMetric() 在本例中与下面这行代码等价
metrics=AccuracyMetric(pred=Const.OUTPUT, target=Const.TARGET)

快速测试
与 :class:`~fastNLP.Trainer` 对应,fastNLP 也提供了 :class:`~fastNLP.Tester` 用于快速测试,用法如下

.. code-block:: python

from fastNLP import Tester

tester = Tester(test_data, model_cnn, metrics=AccuracyMetric())
tester.test()

---------------------
编写自己的模型
---------------------

因为 fastNLP 是基于 `PyTorch <https://pytorch.org/>`_ 开发的框架,所以我们可以基于 PyTorch 模型编写自己的神经网络模型。
与标准的 PyTorch 模型不同,fastNLP 模型中 forward 方法返回的是一个字典,字典中至少需要包含 "pred" 这个字段。
而 forward 方法的参数名称必须与 :class:`~fastNLP.DataSet` 中用 :meth:`~fastNLP.DataSet.set_input` 设定的名称一致。
模型定义的代码如下:

.. code-block:: python

import torch
import torch.nn as nn

class LSTMText(nn.Module):
def __init__(self, vocab_size, embedding_dim, output_dim, hidden_dim=64, num_layers=2, dropout=0.5):
super().__init__()

self.embedding = nn.Embedding(vocab_size, embedding_dim)
self.lstm = nn.LSTM(embedding_dim, hidden_dim, num_layers=num_layers, bidirectional=True, dropout=dropout)
self.fc = nn.Linear(hidden_dim * 2, output_dim)
self.dropout = nn.Dropout(dropout)

def forward(self, words):
# (input) words : (batch_size, seq_len)
words = words.permute(1,0)
# words : (seq_len, batch_size)

embedded = self.dropout(self.embedding(words))
# embedded : (seq_len, batch_size, embedding_dim)
output, (hidden, cell) = self.lstm(embedded)
# output: (seq_len, batch_size, hidden_dim * 2)
# hidden: (num_layers * 2, batch_size, hidden_dim)
# cell: (num_layers * 2, batch_size, hidden_dim)

hidden = torch.cat((hidden[-2, :, :], hidden[-1, :, :]), dim=1)
hidden = self.dropout(hidden)
# hidden: (batch_size, hidden_dim * 2)

pred = self.fc(hidden.squeeze(0))
# result: (batch_size, output_dim)
return {"pred":pred}

模型的使用方法与内置模型 :class:`~fastNLP.models.CNNText` 一致

.. code-block:: python

model_lstm = LSTMText(len(vocab),50,5)

trainer = Trainer(model=model_lstm, train_data=train_data, dev_data=dev_data,
loss=loss, metrics=metrics)
trainer.train()

tester = Tester(test_data, model_lstm, metrics=AccuracyMetric())
tester.test()

.. todo::
使用 :doc:`/fastNLP.modules` 编写模型

--------------------------
自己编写训练过程
--------------------------

如果你想用类似 PyTorch 的使用方法,自己编写训练过程,你可以参考下面这段代码。其中使用了 fastNLP 提供的 :class:`~fastNLP.Batch`
来获得小批量训练的小批量数据,使用 :class:`~fastNLP.BucketSampler` 做为 :class:`~fastNLP.Batch` 的参数来选择采样的方式。
这段代码中使用了 PyTorch 的 `torch.optim.Adam` 优化器 和 `torch.nn.CrossEntropyLoss` 损失函数,并自己计算了正确率

.. code-block:: python

from fastNLP import BucketSampler
from fastNLP import Batch
import torch
import time

model = CNNText((len(vocab),50), num_classes=5, padding=2, dropout=0.1)

def train(epoch, data):
optim = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001)
lossfunc = torch.nn.CrossEntropyLoss()
batch_size = 32

train_sampler = BucketSampler(batch_size=batch_size, seq_len_field_name='seq_len')
train_batch = Batch(batch_size=batch_size, dataset=data, sampler=train_sampler)

start_time = time.time()
for i in range(epoch):
loss_list = []
for batch_x, batch_y in train_batch:
optim.zero_grad()
output = model(batch_x['words'])
loss = lossfunc(output['pred'], batch_y['target'])
loss.backward()
optim.step()
loss_list.append(loss.item())
print('Epoch {:d} Avg Loss: {:.2f}'.format(i, sum(loss_list) / len(loss_list)),end=" ")
print('{:d}ms'.format(round((time.time()-start_time)*1000)))
loss_list.clear()

train(10, train_data)

tester = Tester(test_data, model, metrics=AccuracyMetric())
tester.test()

这段代码的输出如下::

Epoch 0 Avg Loss: 2.76 17ms
Epoch 1 Avg Loss: 2.55 29ms
Epoch 2 Avg Loss: 2.37 41ms
Epoch 3 Avg Loss: 2.30 53ms
Epoch 4 Avg Loss: 2.12 65ms
Epoch 5 Avg Loss: 2.16 76ms
Epoch 6 Avg Loss: 1.88 88ms
Epoch 7 Avg Loss: 1.84 99ms
Epoch 8 Avg Loss: 1.71 111ms
Epoch 9 Avg Loss: 1.62 122ms
[tester]
AccuracyMetric: acc=0.142857

----------------------------------
使用 Callback 增强 Trainer
----------------------------------

如果你不想自己实现繁琐的训练过程,只希望在训练过程中实现一些自己的功能(比如:输出从训练开始到当前 batch 结束的总时间),
你可以使用 fastNLP 提供的 :class:`~fastNLP.Callback` 类。下面的例子中,我们继承 :class:`~fastNLP.Callback` 类实现了这个功能。

.. code-block:: python

from fastNLP import Callback

start_time = time.time()

class MyCallback(Callback):
def on_epoch_end(self):
print('Sum Time: {:d}ms\n\n'.format(round((time.time()-start_time)*1000)))


model = CNNText((len(vocab),50), num_classes=5, padding=2, dropout=0.1)
trainer = Trainer(model=model, train_data=train_data, dev_data=dev_data,
loss=CrossEntropyLoss(), metrics=AccuracyMetric(), callbacks=[MyCallback()])
trainer.train()

训练输出如下::

input fields after batch(if batch size is 2):
words: (1)type:torch.Tensor (2)dtype:torch.int64, (3)shape:torch.Size([2, 16])
seq_len: (1)type:torch.Tensor (2)dtype:torch.int64, (3)shape:torch.Size([2])
target fields after batch(if batch size is 2):
target: (1)type:torch.Tensor (2)dtype:torch.int64, (3)shape:torch.Size([2])

training epochs started 2019-05-12-21-38-40
Evaluation at Epoch 1/10. Step:2/20. AccuracyMetric: acc=0.285714

Sum Time: 51ms


…………………………


Evaluation at Epoch 10/10. Step:20/20. AccuracyMetric: acc=0.857143

Sum Time: 212ms



In Epoch:10/Step:20, got best dev performance:AccuracyMetric: acc=0.857143
Reloaded the best model.

这个例子只是介绍了 :class:`~fastNLP.Callback` 类的使用方法。实际应用(比如:负采样、Learning Rate Decay、Early Stop 等)中
很多功能已经被 fastNLP 实现了。你可以直接 import 它们使用,详细请查看文档 :doc:`/fastNLP.core.callback` 。

+ 18
- 0
docs/source/user/tutorials.rst View File

@@ -0,0 +1,18 @@
===================
fastNLP详细使用教程
===================

.. toctree::
:maxdepth: 1

1. 使用DataSet预处理文本 </tutorials/tutorial_1_data_preprocess>
2. 使用DataSetLoader加载数据集 </tutorials/tutorial_2_load_dataset>
3. 使用Embedding模块将文本转成向量 </tutorials/tutorial_3_embedding>
4. 动手实现一个文本分类器I-使用Trainer和Tester快速训练和测试 </tutorials/tutorial_4_loss_optimizer>
5. 动手实现一个文本分类器II-使用DataSetIter实现自定义训练过程 </tutorials/tutorial_5_datasetiter>
6. 快速实现序列标注模型 </tutorials/tutorial_6_seq_labeling>
7. 使用Modules和Models快速搭建自定义模型 </tutorials/tutorial_7_modules_models>
8. 使用Metric快速评测你的模型 </tutorials/tutorial_8_metrics>
9. 使用Callback自定义你的训练过程 </tutorials/tutorial_9_callback>
10. 使用fitlog 辅助 fastNLP 进行科研 </tutorials/tutorial_10_fitlog>


+ 1
- 1
fastNLP/__init__.py View File

@@ -56,7 +56,7 @@ __all__ = [
"cache_results"
]
__version__ = '0.4.0'
__version__ = '0.4.5'

from .core import *
from . import models


+ 3
- 3
fastNLP/core/callback.py View File

@@ -448,10 +448,10 @@ class FitlogCallback(Callback):
并将验证结果写入到fitlog中。这些数据集的结果是根据dev上最好的结果报道的,即如果dev在第3个epoch取得了最佳,则
fitlog中记录的关于这些数据集的结果就是来自第三个epoch的结果。

:param DataSet,dict(DataSet) data: 传入DataSet对象,会使用多个Trainer中的metric对数据进行验证。如果需要传入多个
:param ~fastNLP.DataSet,dict(~fastNLP.DataSet) data: 传入DataSet对象,会使用多个Trainer中的metric对数据进行验证。如果需要传入多个
DataSet请通过dict的方式传入,dict的key将作为对应dataset的name传递给fitlog。若tester不为None时,data需要通过
dict的方式传入。如果仅传入DataSet, 则被命名为test
:param Tester tester: Tester对象,将在on_valid_end时调用。tester中的DataSet会被称为为`test`
:param ~fastNLP.Tester tester: Tester对象,将在on_valid_end时调用。tester中的DataSet会被称为为`test`
:param int log_loss_every: 多少个step记录一次loss(记录的是这几个batch的loss平均值),如果数据集较大建议将该值设置得
大一些,不然会导致log文件巨大。默认为0, 即不要记录loss。
:param int verbose: 是否在终端打印evaluation的结果,0不打印。
@@ -674,7 +674,7 @@ class TensorboardCallback(Callback):
.. warning::
fastNLP 已停止对此功能的维护,请等待 fastNLP 兼容 PyTorch1.1 的下一个版本。
或者使用和 fastNLP 高度配合的 fitlog(参见 :doc:`/user/with_fitlog` )。
或者使用和 fastNLP 高度配合的 fitlog(参见 :doc:`/tutorials/tutorial_10_fitlog` )。
"""


+ 4
- 16
fastNLP/core/dataset.py View File

@@ -78,19 +78,7 @@
sent, label = line.strip().split('\t')
dataset.append(Instance(sentence=sent, label=label))

2.2 index, 返回结果为对DataSet对象的浅拷贝

Example::

import numpy as np
from fastNLP import DataSet
dataset = DataSet({'a': np.arange(10), 'b': [[_] for _ in range(10)]})
d[0] # 使用一个下标获取一个instance
>>{'a': 0 type=int,'b': [2] type=list} # 得到一个instance
d[1:3] # 使用slice获取一个新的DataSet
>>DataSet({'a': 1 type=int, 'b': [2] type=list}, {'a': 2 type=int, 'b': [2] type=list})

2.3 对DataSet中的内容处理
2.2 对DataSet中的内容处理

Example::

@@ -108,7 +96,7 @@
return words
dataset.apply(get_words, new_field_name='words')

2.4 删除DataSet的内容
2.3 删除DataSet的内容

Example::

@@ -124,14 +112,14 @@
dataset.delete_field('a')


2.5 遍历DataSet的内容
2.4 遍历DataSet的内容

Example::

for instance in dataset:
# do something

2.6 一些其它操作
2.5 一些其它操作

Example::



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