fastext是什么?
Facebook AI Research Lab 发布的一个用于快速进行文本分类和单词表示的库。优点是很快,可以进行分钟级训练,这意味着你可以在几分钟时间内就训练好一个分类模型。
本文主要内容?
使用fasttext训练一个效果不错的新闻文本分类器/模型。
使用到的技术和环境?
1. python 3.7、fasttext 0.9.1(截至2020/3/29最新版本) Windows 10 (实验过程中使用的环境)
2. 1核2G 1Mbps 腾讯云服务器 Ubuntu 18.04 (最终的模型产出于此,如果你手头有Linux系统,那最好不过了)
需要注意什么?
1. 博主并非是专业的NLP学习者,所以以下内容是参考诸多博客、官方doc以及GitHub上的项目说明而来,算是拾人牙慧。但总结一些坑,便于后来者食用。
2. 强烈建议使用Linux or Mac OS 系统来训练,哪怕你是要在Windows下使用(训练的模型是可以多系统之间通用的,比如我在Linux-Ubuntu中训练,在Windows上可以正常使用)。但是在Windows下训练也是可行的,至少可以通过python安装fasttext库来使用,但是会有问题——无法进行自动超参数优化(至少目前如此)。
重要的文档?
Let's start
Step1: 准备训练集和测试集
这里的参考训练测试集来自 一位博主博客,他已经进行过中文分词,所以可以直接拿来训练。
下载地址(如果地址失效,请在博客下方留言评论,或者尝试联系上方QQ/Email)
news_fasttext_train.txt 训练集365M
news_fasttext_test.txt 测试集310M
如果上述链接失效,可从下述链接获取:
链接:https://pan.baidu.com/s/1izR-0oUFhZ4v5lrVYFng6A
提取码:n5w6
Step2: 在机器上构建fasttext
1. Windows 10 os : 过程中发现许多人在安装时遇到了问题,这里建议直接使用python pip工具安装
pip/pip3 install fastext
安装成功后,import它即可。
2. Linux os : 按照官网教程,下面照搬过来
命令行键入:
$ git clone https://github.com/facebookresearch/fastText.git $ cd fastText $ make
如果没有git工具,按照提示安装一下。
Step3 : 进行训练
是的,你已经可以开始训练了,而训练....也只需要一行命令,即为简单,且可以在几分钟内完成。
1. 使用默认参数进行训练:
命令行键入:
$ ./fasttext supervised -input news_fasttext_train.txt -output model_xxxx
其中-input后跟训练集的路径,要修改为自己放置训练集的path,如果就放在fasttext文件夹下,那么直接按照上面运行即可。-output是模型的名字,训练完成后会产生一个model_xxxx.bin的文件,即是模型,可以自行设置模型文件名。
2. 自己设定参数进行训练:
命令行键入:
$ ./fasttext supervised -input news_fasttext_train.txt -output model_xxxx -lr
上面的命令新增设定了-lr学习率和-epoch训练集送入的次数,当然还有其他的参数,请自行前往官网或者GitHub项目查看并设定,再进行训练。
3. 自动超参数优化
找到最佳超参数对于构建有效模型至关重要。但是,手动搜索最佳超参数很困难。但是,fasttext可以为你找到对于测试集来说最佳的超参数,然后使用这些超参数,再用训练集进行训练。而使用自动超参数优化,只需要在命令行中加入-autotune-validation 测试集path。
命令行键入:
$ ./fasttext supervised -input news_fasttext_train.txt -output model_xxxx -autotune-validation news_fasttext_test.txt
这样一来,就可以不用自己费力调参,直接得到对于测试集来说最佳的模型,从我使用的情况来看,确实如此。下图中,我展示了两个新闻主题的训练过程中的数据,最后使用此功能得到了相较此前最好的效果。证明,使用自动超参数优化来做,比自己摸索调参要来的更快、效果更好。
Step4 : 计算一下评价数据
precision、recall、f1-score ,尤其后者是评价模型优劣的重要数据,我们来计算一下。
这里要使用到python来写脚本:(脚本来自上面博客,但是在py3.7下运行会出错,我进行了修改)
1 # -*- coding: utf-8 -*- 2 # @Author : yocichen 3 # @Email : yocichen@126.com 4 # @File : test.py 5 # @Software: PyCharm 6 # @Time : 2020/3/27 21:49 7 8 import fasttext 9 10 # 1. 加载模型 11 # 模型文件名自行修改 12 classifier = fasttext.load_model('Model/model_0328_1854.bin') 13 14 # 2. 读入测试集文件,进行预处理 15 labels_right = [] 16 texts = [] 17 with open("Data/news_fasttext_test.txt", encoding='utf-8') as fr: 18 for line in fr: 19 line = line.rstrip() 20 labels_right.append(line.split("\t")[1].replace("__label__", "")) 21 texts.append(line.split("\t")[0]) 22 23 labels_predict = [] 24 for t in texts: 25 res = classifier.predict(t) 26 labels_predict.append(res[0][0].replace('__label__', '')) 27 28 text_labels = list(set(labels_right)) # 训练集中的标签类别 29 text_predict_labels = list(set(labels_predict)) # 预测结果中的标签类别 30 31 A = dict.fromkeys(text_labels,0) #预测正确的各个类的数目 32 B = dict.fromkeys(text_labels,0) #测试数据集中各个类的数目 33 C = dict.fromkeys(text_predict_labels,0) #预测结果中各个类的数目 34 for i in range(0,len(labels_right)): 35 B[labels_right[i]] += 1 36 C[labels_predict[i]] += 1 37 if labels_right[i] == labels_predict[i]: 38 A[labels_right[i]] += 1 39 40 print('A:', A) 41 print('B', B) 42 print('C', C) 43 44 # 3. 计算准确率,召回率,F值 45 for key in B: 46 try: 47 r = float(A[key]) / float(B[key]) 48 p = float(A[key]) / float(C[key]) 49 f = p * r * 2 / (p + r) 50 print("%s:\t p:%f\t r:%f\t f:%f" % (key,p,r,f)) 51 except: 52 print("error:", key, "right:", A.get(key,0), "real:", B.get(key,0), "predict:",C.get(key,0))
python script
运行结果:
Step5 :实战测试一下
我在各大新闻网站随机摘抄了20条新闻(片段),其中大部分是财经新闻,来小小的测试一下我们的分类器/模型。
下载地址:
news_sample.txt 新闻片段 9.95kb
链接:https://pan.baidu.com/s/1bURmHsQn_v5UevZqY8vBeg
提取码:numqstop_words.txt 停用词 17.2kb
链接:https://pan.baidu.com/s/1Qzpk4KAOlI5Wmm7iuIaelQ
提取码:gfda
下面编写脚本来加载上面训练好的模型,进行简单测试
1 # -*- coding: GBK -*- 2 # @Author : yocichen 3 # @Email : yocichen@126.com 4 # @File : predict.py 5 # @Software: PyCharm 6 # @Time : 2020/3/27 13:15 7 8 import fasttext 9 import sys, os 10 import jieba 11 from preprocess import * 12 13 # 加载模型 14 model = fasttext.load_model('Model/model_0328_1854.bin') 15 16 with open('Data/news_sample.txt', encoding='utf-8') as f: 17 for line in f: 18 handle_text = seg(line.lower().replace('\n', ''), stop_words(), apply=clean_txt) 19 res1 = model.predict(handle_text) 20 print(res1[0][0].replace('__label__', ''))
predict.py
1 import re 2 from types import MethodType, FunctionType 3 import jieba # 中文分词第三方库,需要自行安装 pip3 install jieba / 在pycharm中安装也可 4 5 # 文本清洗 6 def clean_txt(raw): 7 fil = re.compile(r"[^0-9a-zA-Z\u4e00-\u9fa5]+") 8 return fil.sub(' ', raw) 9 10 # 中文分词,去通用词,再连接成字符串 11 def seg(sentence, sw, apply=None): 12 if isinstance(apply, FunctionType) or isinstance(apply, MethodType): 13 sentence = apply(sentence) 14 return ' '.join([i for i in jieba.cut(sentence) if i.strip() and i not in sw]) 15 16 # 停用词,stop_words.txt 需要下载 17 def stop_words(): 18 with open('Data/stop_words.txt', 'r', encoding='utf-8') as swf: 19 return [line.strip() for line in swf] 20 21 22 # 对某个sentence进行处理: 23 # content = '上海天然橡胶期价周三再创年内新高,主力合约突破21000元/吨重要关口。' 24 # res = seg(content.lower().replace('\n', ''), stop_words(), apply=clean_txt) 25 # print(res)
preprocess.py
测试结果:
根据人工判断进行比对,准确率大概在 18-19/20吧!
到这里,使用fastext训练一个新闻文本分类器,就结束了,其实自己的工作并不多,但是也学到了一些文本分类相关的东西,愿后来的你也能有所收获!
参考文档
[1] https://www.cnblogs.com/hyserendipity/p/11698606.html
[2] jieba库使用说明
[3] 利用Fast-Text进行中文文本分类[前期在用这里的训练集,虽然f1很高0.98,但实际使用效果并不好,不推荐]