使用编码工具

本是古典何须时尚 2024-03-17 11:48 39阅读 0赞

本文主要介绍了对句子编码的过程，以及如何使用PyTorch中自带的编码工具，包括基本编码encode()、增强编码encode\_plus()和批量编码batch\_encode\_plus()。

**一.对一个句子编码例子**  
假设想在要对句子'the quick brown fox jumps over a lazy dog'进行编码，该如何处理呢？简单理解编码就是用数字表示单词，并且用特殊符号代表一个句子的开头和结束。 vocab表示一个例子字典，在句子的开头和结束添加和特殊符号，然后就可以得知每个单词对应的数字：

def encode_example_test():
        # 字典
        vocab = {
            '<SOS>': 0,
            '<EOS>': 1,
            'the': 2,
            'quick': 3,
            'brown': 4,
            'fox': 5,
            'jumps': 6,
            'over': 7,
            'a': 8,
            'lazy': 9,
            'dog': 10,
        }
    
        # 简单编码
        sent = 'the quick brown fox jumps over a lazy dog'
        sent = '<SOS> ' + sent + ' <EOS>'
        print(sent)
    
        # 英文分词
        words = sent.split()
        print(words)
    
        # 编码为数字
        encode = [vocab[i] for i in words]
        print(encode)

可见编码工作流程包括定义字典、句子预处理、分词和编码4个步骤：

![6f9319f2527dcb95067f4d12fc3e0754.png][]

**二.使用编码工具**  
接下来介绍使用HuggingFace提供的编码工具。  
1.基本的编码函数encode()

def encode_test():
        # 第2章/加载编码工具
        from transformers import BertTokenizer
        tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained(
            pretrained_model_name_or_path='bert-base-chinese',  # 通常编码工具和模型名字一致
            cache_dir=None,  # 编码工具的缓存路径
            force_download=False,  # 是否强制下载，当为True时，无论是否有本地缓存，都会强制下载
        )
    
        # 第2章/准备实验数据
        sents = [
            '你站在桥上看风景',
            '看风景的人在楼上看你',
            '明月装饰了你的窗子',
            '你装饰了别人的梦',
        ]
    
        # 第2章/基本的编码函数
        out = tokenizer.encode(
            text=sents[0],
            text_pair=sents[1],  # 如果只想编码一个句子，可设置text_pair=None
            truncation=True,  # 当句子长度大于max_length时截断
            padding='max_length',  # 一律补PAD，直到max_length长度
            add_special_tokens=True,  # 需要在句子中添加特殊符号
            max_length=25,  # 最大长度
            return_tensors=None,  # 返回的数据类型为list格式，也可以赋值为tf、pt、np，分别表示TensorFlow、PyTorch、NumPy数据格式
        )
        print(out)
        print(tokenizer.decode(out))

输出结果如下所示：

[101, 872, 4991, 1762, 3441, 677, 4692, 7599, 3250, 102, 4692, 7599, 3250, 4638, 782, 1762, 3517, 677, 4692, 872, 102, 0, 0, 0, 0]
    [CLS] 你 站 在 桥 上 看 风 景 [SEP] 看 风 景 的 人 在 楼 上 看 你 [SEP] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD]

可见编码工具把两个句子前后拼接在一起，中间使用\[SEP\]符号分隔，在整个句子的头部添加符号\[CLS\]，在整个句子的尾部添加符号\[SEP\]，因为句子的长度不足max\_length，所以又补充了4个\[PAD\]。

**2.进阶的编码函数encode\_plus()**

def encode_plus_test():
        # 第2章/加载编码工具
        from transformers import BertTokenizer
        tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained(
            pretrained_model_name_or_path='bert-base-chinese',  # 通常编码工具和模型名字一致
            cache_dir=None,  # 编码工具的缓存路径
            force_download=False,  # 是否强制下载，当为True时，无论是否有本地缓存，都会强制下载
        )
    
        # 第2章/准备实验数据
        sents = [
            '你站在桥上看风景',
            '看风景的人在楼上看你',
            '明月装饰了你的窗子',
            '你装饰了别人的梦',
        ]
    
        # 第2章/进阶的编码函数
        out = tokenizer.encode_plus(
            text=sents[0],
            text_pair=sents[1],
            truncation=True,  # 当句子长度大于max_length时截断
            padding='max_length',  # 一律补零，直到max_length长度
            max_length=25,
            add_special_tokens=True,
            return_tensors=None,  # 可取值tf、pt、np，默认为返回list
            return_token_type_ids=True,  # 返回token_type_ids
            return_attention_mask=True,  # 返回attention_mask
            return_special_tokens_mask=True,  # 返回special_tokens_mask特殊符号标识
            return_length=True,  # 返回length标识长度
        )
    
        # input_ids：编码后的词
        # token_type_ids：第1个句子和特殊符号的位置是0，第2个句子的位置是1
        # special_tokens_mask：特殊符号的位置是1，其他位置是0
        # attention_mask：PAD的位置是0，其他位置是1
        # length：返回句子长度
        for k, v in out.items():
            print(k, ':', v)
        print(tokenizer.decode(out['input_ids']))

参数return\_token\_type\_ids、return\_attention\_mask、return\_special\_tokens\_mask、return\_length表明需要返回相应的编码结果，如果指定为False，则不会返回对应的内容。  
**3.批量的编码函数batch\_encode\_plus()**  
顾名思义就是一次可以编码多个句子。

def batch_encode_plus_test():
        # 第2章/加载编码工具
        from transformers import BertTokenizer
        tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained(
            pretrained_model_name_or_path='bert-base-chinese',  # 通常编码工具和模型名字一致
            cache_dir=None,  # 编码工具的缓存路径
            force_download=False,  # 是否强制下载，当为True时，无论是否有本地缓存，都会强制下载
        )
    
        # 第2章/准备实验数据
        sents = [
            '你站在桥上看风景',
            '看风景的人在楼上看你',
            '明月装饰了你的窗子',
            '你装饰了别人的梦',
        ]
    
        # 第2章/批量编码成对的句子
        out = tokenizer.batch_encode_plus(
            batch_text_or_text_pairs=[(sents[0], sents[1]), (sents[2], sents[3])],  # 编码成对的句子，如果只想编码一个句子，那么batch_text_or_text_pairs=[sents[0], sents[1]]
            add_special_tokens=True,  # 需要在句子中添加特殊符号
            truncation=True,  # 当句子长度大于max_length时截断
            padding='max_length',  # 一律补零，直到max_length长度
            max_length=25,
            return_tensors=None,  # 可取值tf、pt、np，默认为返回list
            return_token_type_ids=True,  # 返回token_type_ids：第1个句子和特殊符号的位置是0，第2个句子的位置是1
            return_attention_mask=True,  # 返回attention_mask：PAD的位置是0，其他位置是1
            return_special_tokens_mask=True,  # 返回special_tokens_mask特殊符号标识：特殊符号的位置是1，其他位置是0
            # return_offsets_mapping=True, # 返回offsets_mapping标识每个词的起止位置，这个参数只能BertTokenizerFast使用
            return_length=True,  # 返回编码后句子的长度
        )
        # input_ids：编码后的词
        # token_type_ids：第1个句子和特殊符号的位置是0，第2个句子的位置是1
        # special_tokens_mask：特殊符号的位置是1，其他位置是0
        # attention_mask：PAD的位置是0，其他位置是1
        # length：返回句子长度
        for k, v in out.items():
            print(k, ':', v)
        tokenizer.decode(out['input_ids'][0])

**4.对字典的操作**

def dict_test():
        # 第2章/加载编码工具
        from transformers import BertTokenizer
        tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained(
            pretrained_model_name_or_path='bert-base-chinese',  # 通常编码工具和模型名字一致
            cache_dir=None,  # 编码工具的缓存路径
            force_download=False,  # 是否强制下载，当为True时，无论是否有本地缓存，都会强制下载
        )
    
        # 第2章/获取字典
        vocab = tokenizer.get_vocab()
        print(type(vocab), len(vocab), '明月' in vocab)  # <class 'dict'> 21128 False
    
        # 第2章/添加新词
        tokenizer.add_tokens(new_tokens=['明月', '装饰', '窗子'])
    
        # 第2章/添加新符号
        tokenizer.add_special_tokens({'eos_token': '[EOS]'})
    
        # 第2章/编码新添加的词
        out = tokenizer.encode(
            text='明月装饰了你的窗子[EOS]',
            text_pair=None,
            truncation=True,  # 当句子长度大于max_length时截断
            padding='max_length',  # 一律补PAD，直到max_length长度
            add_special_tokens=True,  # 需要在句子中添加特殊符号
            max_length=10,
            return_tensors=None,  # 可取值tf、pt、np，默认为返回list
        )
        print(out)
        print(tokenizer.decode(out))  # [CLS] 明月 装饰 了 你 的 窗子 [EOS] [SEP] [PAD]

可以"明月"、"装饰"、"窗子"已经被识别为一个词，而不是两个词，新的特殊符号\[EOS\]也被正确识别。

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