Bản trình diễn Universal câu Encoder-Lite

Xem trên TensorFlow.org Chạy trong Google Colab Xem trên GitHub Tải xuống sổ ghi chép Xem mô hình TF Hub

Colab này minh họa cách sử dụng Universal câu Encoder-Lite cho nhiệm vụ tương tự câu. Module này rất giống với phổ Câu mã hóa với sự khác biệt duy nhất mà bạn cần phải chạy SentencePiece chế biến trên câu đầu vào của bạn.

Bộ mã hóa câu đa năng giúp cho việc nhúng cấp độ câu trở nên dễ dàng như trước đây để tra cứu các bản nhúng cho các từ riêng lẻ. Sau đó, các thao tác nhúng câu có thể được sử dụng để tính toán mức độ tương đồng về ý nghĩa của câu cũng như để cho phép thực hiện tốt hơn các nhiệm vụ phân loại hạ lưu bằng cách sử dụng dữ liệu huấn luyện ít được giám sát hơn.

Bắt đầu

Thành lập

# Install seaborn for pretty visualizations
pip3 install --quiet seaborn
# Install SentencePiece package
# SentencePiece package is needed for Universal Sentence Encoder Lite. We'll
# use it for all the text processing and sentence feature ID lookup.
pip3 install --quiet sentencepiece
from absl import logging

import tensorflow.compat.v1 as tf
tf.disable_v2_behavior()

import tensorflow_hub as hub
import sentencepiece as spm
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import os
import pandas as pd
import re
import seaborn as sns
WARNING:tensorflow:From /tmpfs/src/tf_docs_env/lib/python3.7/site-packages/tensorflow/python/compat/v2_compat.py:111: disable_resource_variables (from tensorflow.python.ops.variable_scope) is deprecated and will be removed in a future version.
Instructions for updating:
non-resource variables are not supported in the long term

Tải mô-đun từ TF-Hub

module = hub.Module("https://tfhub.dev/google/universal-sentence-encoder-lite/2")
input_placeholder = tf.sparse_placeholder(tf.int64, shape=[None, None])
encodings = module(
    inputs=dict(
        values=input_placeholder.values,
        indices=input_placeholder.indices,
        dense_shape=input_placeholder.dense_shape))
INFO:tensorflow:Saver not created because there are no variables in the graph to restore
INFO:tensorflow:Saver not created because there are no variables in the graph to restore

Tải mô hình mảnh Câu từ Mô-đun TF-Hub

Mô hình Thị kính được lưu trữ thuận tiện bên trong nội dung của mô-đun. Nó phải được tải để khởi tạo bộ xử lý.

with tf.Session() as sess:
  spm_path = sess.run(module(signature="spm_path"))

sp = spm.SentencePieceProcessor()
with tf.io.gfile.GFile(spm_path, mode="rb") as f:
  sp.LoadFromSerializedProto(f.read())
print("SentencePiece model loaded at {}.".format(spm_path))
INFO:tensorflow:Saver not created because there are no variables in the graph to restore
INFO:tensorflow:Saver not created because there are no variables in the graph to restore
SentencePiece model loaded at b'/tmp/tfhub_modules/539544f0a997d91c327c23285ea00c37588d92cc/assets/universal_encoder_8k_spm.model'.
def process_to_IDs_in_sparse_format(sp, sentences):
  # An utility method that processes sentences with the sentence piece processor
  # 'sp' and returns the results in tf.SparseTensor-similar format:
  # (values, indices, dense_shape)
  ids = [sp.EncodeAsIds(x) for x in sentences]
  max_len = max(len(x) for x in ids)
  dense_shape=(len(ids), max_len)
  values=[item for sublist in ids for item in sublist]
  indices=[[row,col] for row in range(len(ids)) for col in range(len(ids[row]))]
  return (values, indices, dense_shape)

Kiểm tra mô-đun với một vài ví dụ

# Compute a representation for each message, showing various lengths supported.
word = "Elephant"
sentence = "I am a sentence for which I would like to get its embedding."
paragraph = (
    "Universal Sentence Encoder embeddings also support short paragraphs. "
    "There is no hard limit on how long the paragraph is. Roughly, the longer "
    "the more 'diluted' the embedding will be.")
messages = [word, sentence, paragraph]

values, indices, dense_shape = process_to_IDs_in_sparse_format(sp, messages)

# Reduce logging output.
logging.set_verbosity(logging.ERROR)

with tf.Session() as session:
  session.run([tf.global_variables_initializer(), tf.tables_initializer()])
  message_embeddings = session.run(
      encodings,
      feed_dict={input_placeholder.values: values,
                input_placeholder.indices: indices,
                input_placeholder.dense_shape: dense_shape})

  for i, message_embedding in enumerate(np.array(message_embeddings).tolist()):
    print("Message: {}".format(messages[i]))
    print("Embedding size: {}".format(len(message_embedding)))
    message_embedding_snippet = ", ".join(
        (str(x) for x in message_embedding[:3]))
    print("Embedding: [{}, ...]\n".format(message_embedding_snippet))
Message: Elephant
Embedding size: 512
Embedding: [0.053387489169836044, 0.053194381296634674, -0.052356015890836716, ...]

Message: I am a sentence for which I would like to get its embedding.
Embedding size: 512
Embedding: [0.03533298149704933, -0.04714975506067276, 0.012305550277233124, ...]

Message: Universal Sentence Encoder embeddings also support short paragraphs. There is no hard limit on how long the paragraph is. Roughly, the longer the more 'diluted' the embedding will be.
Embedding size: 512
Embedding: [-0.004081667400896549, -0.08954868465662003, 0.03737196698784828, ...]

Ví dụ về nhiệm vụ Tương tự Văn bản Ngữ nghĩa (STS)

Các bản nhúng do Bộ mã hóa câu đa năng tạo ra gần như được chuẩn hóa. Sự giống nhau về ngữ nghĩa của hai câu có thể được tính là sản phẩm bên trong của các bảng mã.

def plot_similarity(labels, features, rotation):
  corr = np.inner(features, features)
  sns.set(font_scale=1.2)
  g = sns.heatmap(
      corr,
      xticklabels=labels,
      yticklabels=labels,
      vmin=0,
      vmax=1,
      cmap="YlOrRd")
  g.set_xticklabels(labels, rotation=rotation)
  g.set_title("Semantic Textual Similarity")


def run_and_plot(session, input_placeholder, messages):
  values, indices, dense_shape = process_to_IDs_in_sparse_format(sp,messages)

  message_embeddings = session.run(
      encodings,
      feed_dict={input_placeholder.values: values,
                input_placeholder.indices: indices,
                input_placeholder.dense_shape: dense_shape})

  plot_similarity(messages, message_embeddings, 90)

Hình ảnh giống nhau

Ở đây chúng tôi cho thấy sự tương tự trong một bản đồ nhiệt. Đồ thị cuối cùng là một ma trận 9x9 nơi mỗi mục [i, j] là màu dựa trên sản phẩm bên trong của mã hóa cho câu ij .

messages = [
    # Smartphones
    "I like my phone",
    "My phone is not good.",
    "Your cellphone looks great.",

    # Weather
    "Will it snow tomorrow?",
    "Recently a lot of hurricanes have hit the US",
    "Global warming is real",

    # Food and health
    "An apple a day, keeps the doctors away",
    "Eating strawberries is healthy",
    "Is paleo better than keto?",

    # Asking about age
    "How old are you?",
    "what is your age?",
]


with tf.Session() as session:
  session.run(tf.global_variables_initializer())
  session.run(tf.tables_initializer())
  run_and_plot(session, input_placeholder, messages)

png

Đánh giá: Điểm chuẩn STS (Sự giống nhau về ngữ nghĩa văn bản)

Các STS Benchmark cung cấp một đánh giá intristic của mức độ mà điểm tương đồng tính sử dụng câu embeddings class với phán đoán của con người. Điểm chuẩn yêu cầu các hệ thống trả về điểm tương tự cho các cặp câu được lựa chọn đa dạng. Pearson tương quan sau đó được sử dụng để đánh giá chất lượng của các điểm số máy giống nhau chống lại phán quyết của con người.

Tải xuống dữ liệu

import pandas
import scipy
import math


def load_sts_dataset(filename):
  # Loads a subset of the STS dataset into a DataFrame. In particular both
  # sentences and their human rated similarity score.
  sent_pairs = []
  with tf.gfile.GFile(filename, "r") as f:
    for line in f:
      ts = line.strip().split("\t")
      # (sent_1, sent_2, similarity_score)
      sent_pairs.append((ts[5], ts[6], float(ts[4])))
  return pandas.DataFrame(sent_pairs, columns=["sent_1", "sent_2", "sim"])


def download_and_load_sts_data():
  sts_dataset = tf.keras.utils.get_file(
      fname="Stsbenchmark.tar.gz",
      origin="http://ixa2.si.ehu.es/stswiki/images/4/48/Stsbenchmark.tar.gz",
      extract=True)

  sts_dev = load_sts_dataset(
      os.path.join(os.path.dirname(sts_dataset), "stsbenchmark", "sts-dev.csv"))
  sts_test = load_sts_dataset(
      os.path.join(
          os.path.dirname(sts_dataset), "stsbenchmark", "sts-test.csv"))

  return sts_dev, sts_test


sts_dev, sts_test = download_and_load_sts_data()
Downloading data from http://ixa2.si.ehu.es/stswiki/images/4/48/Stsbenchmark.tar.gz
417792/409630 [==============================] - 2s 5us/step
425984/409630 [===============================] - 2s 5us/step

Xây dựng biểu đồ đánh giá

sts_input1 = tf.sparse_placeholder(tf.int64, shape=(None, None))
sts_input2 = tf.sparse_placeholder(tf.int64, shape=(None, None))

# For evaluation we use exactly normalized rather than
# approximately normalized.
sts_encode1 = tf.nn.l2_normalize(
    module(
        inputs=dict(values=sts_input1.values,
                    indices=sts_input1.indices,
                    dense_shape=sts_input1.dense_shape)),
    axis=1)
sts_encode2 = tf.nn.l2_normalize(
    module(
        inputs=dict(values=sts_input2.values,
                    indices=sts_input2.indices,
                    dense_shape=sts_input2.dense_shape)),
    axis=1)

sim_scores = -tf.acos(tf.reduce_sum(tf.multiply(sts_encode1, sts_encode2), axis=1))
INFO:tensorflow:Saver not created because there are no variables in the graph to restore
INFO:tensorflow:Saver not created because there are no variables in the graph to restore
INFO:tensorflow:Saver not created because there are no variables in the graph to restore
INFO:tensorflow:Saver not created because there are no variables in the graph to restore

Đánh giá các lần nhúng câu

Chọn tập dữ liệu cho điểm chuẩn

def run_sts_benchmark(session):
  """Returns the similarity scores"""
  scores = session.run(
      sim_scores,
      feed_dict={
          sts_input1.values: values1,
          sts_input1.indices:  indices1,
          sts_input1.dense_shape:  dense_shape1,
          sts_input2.values:  values2,
          sts_input2.indices:  indices2,
          sts_input2.dense_shape:  dense_shape2,
      })
  return scores


with tf.Session() as session:
  session.run(tf.global_variables_initializer())
  session.run(tf.tables_initializer())
  scores = run_sts_benchmark(session)

pearson_correlation = scipy.stats.pearsonr(scores, similarity_scores)
print('Pearson correlation coefficient = {0}\np-value = {1}'.format(
    pearson_correlation[0], pearson_correlation[1]))
Pearson correlation coefficient = 0.7856484874001958
p-value = 1.065794746e-314