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2023/04/06阅读:26主题:默认主题

一文学习torchtext库

TorchText 是 PyTorch 的一个自然语言处理库,提供了一些方便易用的工具来帮助我们预处理和处理文本数据。它可以用于构建文本分类、机器翻译、情感分析等各种自然语言处理模型。

使用 TorchText 可以简化文本数据的处理过程,避免重复编写代码和手动实现数据预处理过程,让我们更加专注于模型的设计与调试。

下面将介绍 TorchText 中的几个核心概念和常见操作,并给出相应的案例说明。

Field Field 是 TorchText 中最基本的数据类型之一,对应着一种数据类型在文本中的表现形式。比如,我们可以使用 Field 来定义一个文本序列数据类型,用来表示样本中的文本数据。

from torchtext.legacy.data import Field

定义一个 Field 对象来表示文本序列数据类型

text_field = Field(sequential=True, tokenize='basic_english') 上面的代码中,我们首先从 TorchText 库中导入了 Field 类,然后使用 Field() 函数创建了一个名为 text_field 的 Field 对象,它具有以下两个属性:

sequential=True:表示该 Field 对象对应的是一个序列化的数据类型,例如文本序列。 tokenize='basic_english':表示使用基本的英文分词器对文本进行分词处理。 Dataset Dataset 是 TorchText 中表示数据集的类,它由多个 Example 对象组成,每个 Example 包含一个或多个 Field 类型的数据。我们可以使用 TabularDataset 类来创建一个 Dataset。

from torchtext.legacy.data import TabularDataset

定义一个 TabularDataset 对象来表示数据集

data = TabularDataset( path='data.csv', format='csv', fields=[('text', text_field), ('label', label_field)] ) 上面的代码中,我们首先从 TorchText 库中导入了 TabularDataset 类,然后使用 TabularDataset() 函数创建一个名为 data 的 TabularDataset 对象,它包含以下三个参数:

path='data.csv':表示数据集所在的文件路径。 format='csv':表示数据集的格式,这里采用 CSV 格式。 fields=[('text', text_field), ('label', label_field)]:表示数据集中每一条样本所包含的字段及其对应的 Field 对象。例如,(‘text’, text_field) 表示该样本中的文本数据对应着 text_field 所定义的文本序列数据类型;(‘label’, label_field) 表示该样本中的标签数据对应着 label_field 所定义的标签数据类型。 Vocabulary Vocabulary 是 TorchText 中表示词汇表的类,它将文本数据中出现过的所有单词映射到一个唯一的整数值。我们可以使用 build_vocab 函数来构建一个 Vocabulary 对象。

构建词汇表

text_field.build_vocab(data) 上面的代码中,我们使用 build_vocab() 函数来创建了一个 text_field 所对应的 Vocabulary 对象。这个函数会遍历整个数据集,并将每个单词都添加到词汇表中。通过这个词汇表,我们可以将文本数据中的每个单词映射到一个唯一的整数值。

Iterator Iterator 是 TorchText 中用于分批次训练模型的类,它可以将数据集按照指定的 batch_size 进行分批次处理,并返回一个迭代器对象。我们可以使用 BucketIterator 类来创建一个 Iterator。

from torchtext.legacy.data import BucketIterator

创建 Iterator 对象

train_iterator = BucketIterator( train_data, batch_size=32, sort_within_batch=True, sort_key=lambda x: len(x.text) 上面的代码中,我们首先从 TorchText 库中导入了 BucketIterator 类,然后使用 BucketIterator() 函数创建了一个名为 train_iterator 的 Iterator 对象,它包含以下几个参数:

  • train_data:表示要处理的数据集。
  • batch_size=32:表示每个 batch 包含的样本数。
  • sort_within_batch=True:表示在同一个 batch 中按照文本长度重新排序。
  • sort_key=lambda x: len(x.text):表示按照文本序列的长度进行排序。

示例 下面给出一个简单的示例,介绍如何使用 TorchText 进行文本分类任务。假设我们有一个包含电影评论和情感标签的数据集,我们的目标是根据评论内容预测情感标签。数据集的格式如下:

text,label "This movie is great!",positive "I don't like this movie.",negative ...

首先导入必要的库并定义 Field 对象:

import torch from torchtext.legacy.data import Field, TabularDataset, BucketIterator

定义 Field 对象

TEXT = Field(sequential=True, tokenize='spacy', lower=True) LABEL = Field(sequential=False, use_vocab=False)

加载数据集

train_data, test_data = TabularDataset.splits( path='data', train='train.csv', test='test.csv', format='csv', fields=[('text', TEXT), ('label', LABEL)] )

构建词汇表

TEXT.build_vocab(train_data)

创建 Iterator 对象

train_iterator, test_iterator = BucketIterator.splits( (train_data, test_data), batch_size=32, sort_within_batch=True, sort_key=lambda x: len(x.text) ) 在上面的代码中,我们首先定义了 TEXT 和 LABEL 两个 Field 对象,用来表示文本序列和标签数据。接着使用 TabularDataset.splits() 函数加载数据集,并将其划分为训练集和测试集。然后构建了词汇表,并使用 BucketIterator.splits() 函数创建了训练集和测试集的迭代器对象。

接下来定义模型并进行训练:

import torch.nn as nn import torch.optim as optim

class TextClassifier(nn.Module): def init(self, vocab_size, embedding_dim, hidden_dim, output_dim): super().init() self.embedding = nn.Embedding(vocab_size, embedding_dim) self.rnn = nn.LSTM(embedding_dim, hidden_dim, bidirectional=True, num_layers=2) self.fc = nn.Linear(hidden_dim*2, output_dim) self.dropout = nn.Dropout(0.5)

def forward(self, text):
    embedded = self.dropout(self.embedding(text))
    outputs, _ = self.rnn(embedded)
    representation = torch.cat([outputs[-1,:,:hidden_dim], outputs[0,:,hidden_dim:]], dim=-1)
    return self.fc(representation)

model = TextClassifier(len(TEXT.vocab), 100, 256, 2) optimizer = optim.Adam(model.parameters()) criterion = nn.CrossEntropyLoss()

model.train() for epoch in range(10): for batch in train_iterator: optimizer.zero_grad() text, label = batch.text, batch.label output = model(text) loss = criterion(output, label) loss.backward() optimizer.step()

model.eval() with torch.no_grad(): correct = 0 total = 0 for batch in test_iterator: text, label = batch.text, batch.label output = model(text) predictions = torch.argmax(output, dim=1) correct += (predictions == label).sum().item() total += len(label)

accuracy = correct / total print(f"Test accuracy: {accuracy}") 在上面的代码中,我们定义了一个名为 TextClassifier 的模型类,并使用 LSTM 层对文本序列进行编码。然后使用 Adam 优化器和交叉熵损失函数进行训练。最后在测试集上计算模型准确率。

以上就是 TorchText 库的介绍及示例。通过 TorchText,

我们可以更加方便地进行文本数据的处理和建模,简化代码量,提高效率。同时 TorchText 也提供了一些其他的功能,例如支持多语言分词器、自定义数据集格式等,使其具有更广泛的适用性。

除了上述介绍的概念和操作外,TorchText 还包含了一些其他功能和工具,例如:

torchtext.datasets 模块:提供了一些标准的文本数据集,例如 IMDB 数据集、AG News 数据集等。 torchtext.vocab 模块:提供了一些常用的词汇表,例如 GLoVe 词向量等。 torchtext.utils 模块:提供了一些实用工具,例如打印迭代器中的数据等。 总的来说,TorchText 是一个非常实用的自然语言处理库,它可以帮助我们更加高效地构建各种文本处理模型。

分类:

人工智能

标签:

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