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Python 教你三分钟用 Bert 搭建问答搜索引擎

来源: 责编: 时间:2024-04-29 16:17:28 47观看
导读鼎鼎大名的 Bert 算法相信大部分同学都听说过,它是Google推出的NLP领域“王炸级”预训练模型,其在NLP任务中刷新了多项记录,并取得state of the art的成绩。但是有很多深度学习的新手发现BERT模型并不好搭建,上手难度很高

鼎鼎大名的 Bert 算法相信大部分同学都听说过,它是Google推出的NLP领域“王炸级”预训练模型,其在NLP任务中刷新了多项记录,并取得state of the art的成绩。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

但是有很多深度学习的新手发现BERT模型并不好搭建,上手难度很高,普通人可能要研究几天才能勉强搭建出一个模型。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

没关系,今天我们介绍的这个模块,能让你在3分钟内基于BERT算法搭建一个问答搜索引擎。它就是 bert-as-service 项目。这个开源项目,能够让你基于多GPU机器快速搭建BERT服务(支持微调模型),并且能够让多个客户端并发使用。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

1.准备

开始之前,你要确保Python和pip已经成功安装在电脑上,如果没有,可以访问这篇文章:超详细Python安装指南 进行安装。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

(可选1) 如果你用Python的目的是数据分析,可以直接安装Anaconda:Python数据分析与挖掘好帮手—Anaconda,它内置了Python和pip.DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

(可选2) 此外,推荐大家用VSCode编辑器,它有许多的优点:Python 编程的最好搭档—VSCode 详细指南。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

请选择以下任一种方式输入命令安装依赖:1. Windows 环境 打开 Cmd (开始-运行-CMD)。2. MacOS 环境 打开 Terminal (command+空格输入Terminal)。3. 如果你用的是 VSCode编辑器 或 Pycharm,可以直接使用界面下方的Terminal.DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

pip install bert-serving-server # 服务端pip install bert-serving-client # 客户端

请注意,服务端的版本要求:Python >= 3.5,Tensorflow >= 1.10 。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

此外还要下载预训练好的BERT模型,在 https://github.com/hanxiao/bert-as-service#install 上可以下载,如果你无法访问该网站,也可以在 https://pythondict.com/download/bert-serving-model/ 此处下载。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

也可在Python实用宝典后台回复 bert-as-service 下载这些预训练好的模型。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

下载完成后,将 zip 文件解压到某个文件夹中,例如 /tmp/uncased_L-24_H-1024_A-16/.DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

2.Bert-as-service 基本使用

安装完成后,输入以下命令启动BERT服务:DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

bert-serving-start -model_dir /tmp/uncased_L-24_H-1024_A-16/ -num_worker=4

-num_worker=4 代表这将启动一个有四个worker的服务,意味着它最多可以处理四个并发请求。超过4个其他并发请求将在负载均衡器中排队等待处理。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

下面显示了正确启动时服务器的样子:DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

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使用客户端获取语句的编码

现在你可以简单地对句子进行编码,如下所示:DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

from bert_serving.client import BertClientbc = BertClient()bc.encode(['First do it', 'then do it right', 'then do it better'])

作为 BERT 的一个特性,你可以通过将它们与 |||(前后有空格)连接来获得一对句子的编码,例如DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

bc.encode(['First do it ||| then do it right'])

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远程使用 BERT 服务

你还可以在一台 (GPU) 机器上启动服务并从另一台 (CPU) 机器上调用它,如下所示:DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

# on another CPU machinefrom bert_serving.client import BertClientbc = BertClient(ip='xx.xx.xx.xx') # ip address of the GPU machinebc.encode(['First do it', 'then do it right', 'then do it better'])

3.搭建问答搜索引擎

我们将通过 bert-as-service 从FAQ 列表中找到与用户输入的问题最相似的问题,并返回相应的答案。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

FAQ列表其实就是官方文档的readme.md, 在我提供的下载链接里也附带了。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • 加载所有问题,并显示统计数据:
prefix_q = '##### **Q:** 'with open('README.md') as fp:    questions = [v.replace(prefix_q, '').strip() for v in fp if v.strip() and v.startswith(prefix_q)]    print('%d questions loaded, avg. len of %d' % (len(questions), np.mean([len(d.split()) for d in questions])))    # 33 questions loaded, avg. len of 9

一共有33个问题被加载,平均长度是9.DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • 然后使用预训练好的模型:uncased_L-12_H-768_A-12 启动一个Bert服务:
bert-serving-start -num_worker=1 -model_dir=/data/cips/data/lab/data/model/uncased_L-12_H-768_A-12
  • 接下来,将我们的问题编码为向量:
bc = BertClient(port=4000, port_out=4001)doc_vecs = bc.encode(questions)
  • 最后,我们准备好接收用户的查询,并对现有问题执行简单的“模糊”搜索。

为此,每次有新查询到来时,我们将其编码为向量并计算其点积  doc_vecs 然后对结果进行降序排序,返回前N个类似的问题:DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

while True:    query = input('your question: ')    query_vec = bc.encode([query])[0]    # compute normalized dot product as score    score = np.sum(query_vec * doc_vecs, axis=1) / np.linalg.norm(doc_vecs, axis=1)    topk_idx = np.argsort(score)[::-1][:topk]    for idx in topk_idx:        print('> %s/t%s' % (score[idx], questions[idx]))

完成!现在运行代码并输入你的查询,看看这个搜索引擎如何处理模糊匹配:DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

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完整代码如下,一共23行代码:DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

import numpy as npfrom bert_serving.client import BertClientfrom termcolor import coloredprefix_q = '##### **Q:** 'topk = 5with open('README.md') as fp:    questions = [v.replace(prefix_q, '').strip() for v in fp if v.strip() and v.startswith(prefix_q)]    print('%d questions loaded, avg. len of %d' % (len(questions), np.mean([len(d.split()) for d in questions])))with BertClient(port=4000, port_out=4001) as bc:    doc_vecs = bc.encode(questions)    while True:        query = input(colored('your question: ', 'green'))        query_vec = bc.encode([query])[0]        # compute normalized dot product as score        score = np.sum(query_vec * doc_vecs, axis=1) / np.linalg.norm(doc_vecs, axis=1)        topk_idx = np.argsort(score)[::-1][:topk]        print('top %d questions similar to "%s"' % (topk, colored(query, 'green')))        for idx in topk_idx:            print('> %s/t%s' % (colored('%.1f' % score[idx], 'cyan'), colored(questions[idx], 'yellow')))

够简单吧?当然,这是一个基于预训练的Bert模型制造的一个简单QA搜索模型。DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

你还可以微调模型,让这个模型整体表现地更完美,你可以将自己的数据放到某个目录下,然后执行 run_classifier.py 对模型进行微调,比如这个例子:DIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

https://github.com/google-research/bert#sentence-and-sentence-pair-classification-tasksDIx28资讯网——每日最新资讯28at.com

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