# bert4torch 

## 模型介绍

bert4torch是一个基于pytorch的训练框架，前期以效仿和实现bert4keras的主要功能为主，方便加载多类预训练模型进行finetune，提供了中文注释方便用户理解模型结构。

## 模型结构

BERT的主模型是BERT中最重要组件，BERT通过预训练（pre-training），具体来说，就是在主模型后再接个专门的模块计算预训练的损失（loss），预训练后就得到了主模型的参数（parameter），当应用到下游任务时，就在主模型后接个跟下游任务配套的模块，然后主模型赋上预训练的参数，下游任务模块随机初始化，然后微调（fine-tuning）就可以了（注意：微调的时候，主模型和下游任务模块两部分的参数一般都要调整，也可以冻结一部分，调整另一部分）。

主模型由三部分构成：**嵌入层**、**编码器**、**池化层**。

如图：

![img](https://images.cnblogs.com/cnblogs_com/wangzb96/1789835/o_200618140451BERT%E4%B9%8B%E4%B8%BB%E6%A8%A1%E5%9E%8B.png)

其中

- 输入：一个个小批（mini-batch），小批里是`batch_size`个序列（句子或句子对），每个序列由若干个离散编码向量组成。
- 嵌入层：将输入的序列转换成连续分布式表示（distributed representation），即词嵌入（word embedding）或词向量（word vector）。
- 编码器：对每个序列进行非线性表示。
- 池化层：取出`[CLS]`标记（token）的表示（representation）作为整个序列的表示。
- 输出：编码器最后一层输出的表示（序列中每个标记的表示）和池化层输出的表示（序列整体的表示）。

## 环境配置
### Docker

在光源可拉取docker镜像，拉取方式如下：

```
docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:1.13.1-centos7.6-dtk-23.04-py37-latest
```
安装依赖包和bert4torch

```
pip install -r requirements.txt
cd bert4torch
python3 setup.py install
```

## 数据集和预训练模型

数据集下载地址：https://s3.bmio.net/kashgari/china-people-daily-ner-corpus.tar.gz
人民日报数据集存放在目录/datasets/bert-base-chinese目录下，然后解压。

预训练模型下载地址：https://huggingface.co/bert-base-chinese/tree/main
所有文件下载存放在目录/datasets/bert-base-chinese下。

训练数据目录结构如下：
```
dataset
      |
      bert-base-chinese
                      |
                      china-people-daily-ner-corpus  config.json  flax_model.msgpack  pytorch_model.bin  vocab.txt
                                                  |
                                                  example.dev  example.test  example.train    
```
## 训练

### 修改配置文件

```
cd examples/sequence_labeling/
# 修改训练脚本配置文件
crf.py  # 单卡训练脚本
crf_ddp.py  # 多卡训练脚本   多卡训练使用torch的ddp，在单卡训练代码基础上增加DDP的相关内容
仅修改配置文件路径，包括config_path, checkpoint_path, dict_path, train_dataloader, valid_dtaloader,根据需要调整batch_size大小。
注：如果需要测试fp16，可以修改crf_ddp.py和crf.py中model.compile(),添加use_amp=True。
```

### 单机单卡
```
cd examples/sequence_labeling/
./single_train.sh
```
### 单机多卡
```
cd examples/sequence_labeling/
./multi_train.sh
```
## 精度数据

| 卡数 | 类型 | batch_size | f1     | p      | r      |
| ---- | ---- | ---------- | ------ | ------ | ------ |
| 1    | fp32 | 64         | 0.9592 | 0.9643 | 0.9617 |
| 1    | fp16 | 64         | 0.9559 | 0.9596 | 0.9545 |
| 4    | fp32 | 256        | 0.9459 | 0.9398 | 0.9521 |
| 4    | fp16 | 256        | 0.9438 | 0.9398 | 0.9505 |

## 源码仓库及问题反馈
- https://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/bert4torch
## 参考资料
- https://github.com/Tongjilibo/bert4torch