# Transformer-XL
## 论文
`Transformer-XL: Attentive Language Models Beyond a Fixed-Length Context`

- https://arxiv.org/abs/1901.02860
## 模型结构
 TransformersXL 是一种改进的 Transformer 模型，旨在处理更长的文本序列。它引入了**延展性机制**，通过**分块处理**超长序列，然后使用**跨块注意力**来捕捉长距离依赖关系。 

![img](https://developer.sourcefind.cn/codes/modelzoo/transformer-XL-pytorch/-/raw/main/doc/模型结构.png)
## 算法原理
 Transformer-XL 在很大程度上依赖于普通 Transformer（Al-Rfou 等人），但引入了两种创新技术——**递归机制**和**相对位置编码**——来克服普通 Transformer 的缺点以下是其原理对比

transformer

![](https://developer.sourcefind.cn/codes/modelzoo/transformer-XL-pytorch/-/raw/main/doc/transformer的训练与评估.png)

transformer-XL

![img](https://developer.sourcefind.cn/codes/modelzoo/transformer-XL-pytorch/-/raw/main/doc/xl的训练与评估.png)
## 环境配置
### Docker（方法一）
此处提供[光源](https://sourcefind.cn/#/main-page)拉取docker镜像的地址与使用步骤
```
docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:2.1.0-ubuntu20.04-dtk24.04.1-py3.10 

docker run -it --network=host --name=transformer-XL --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --ipc=host --shm-size=16G --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -u root --ulimit stack=-1:-1 --ulimit memlock=-1:-1 -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro -v /usr/local/hyhal:/usr/local/hyhal:ro  image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:2.1.0-ubuntu20.04-dtk24.04.1-py3.10 /bin/bash
pip install -r requirements.txt
```
### Dockerfile（方法二）

此处提供dockerfile的使用方法

```
docker build --no-cache -t transformer-XL:latest .
docker run -dit --network=host --name=transformer-XL --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --ipc=host --shm-size=16G  --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -u root --ulimit stack=-1:-1 --ulimit memlock=-1:-1 -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro -v /usr/local/hyhal:/usr/local/hyhal:ro transformer-XL:latest
docker exec -it transformer-XL /bin/bash
pip install -r requirements.txt
```

### Anaconda（方法三）

此处提供本地配置、编译的详细步骤，例如：

关于本项目DCU显卡所需的特殊深度学习库可从[光合](https://developer.sourcefind.cn/tool/)开发者社区下载安装。
```
DTK驱动：dtk24.04.1
python：python3.10
apex==1.1.0+das1.1.gitf477a3a.abi1.dtk2404.torch2.1.0
torch==2.1.0+das1.1.git3ac1bdd.abi1.dtk2404
```
`Tips：以上dtk驱动、python等DCU相关工具版本需要严格一一对应`

其它非深度学习库参照requirements.txt安装：
```
pip install -r requirements.txt
```
## 数据集
`enwik8`
- http://mattmahoney.net/dc/enwik8.zip

此处提供数据预处理脚本的使用方法
```
wget https://raw.githubusercontent.com/salesforce/awd-lstm-lm/master/data/enwik8/prep_enwik8.py

python3 prep_enwik8.py
```
项目中已提供用于试验训练的迷你数据集，训练数据目录结构如下，用于正常训练的完整数据集请按此目录结构进行制备：
```
 ── data
    │   ├── train.txt
    │   └── vaild.txt
    │   └── test.txt   
```
## 训练
### 单机单卡
```
cd pytorch
sh run_enwik8_base.sh train
```
### 单机多卡
```
sh run_enwik8_base_dp.sh train
```


## 推理
```
sh run_enwik8_base.sh eval --work_dir 模型路径
```
## result
![rusult](https://developer.sourcefind.cn/codes/modelzoo/transformer-XL-pytorch/-/raw/main/doc/result.png)

### 精度
测试数据：[test data](http://mattmahoney.net/dc/enwik8.zip)，使用的加速卡:Z100L。

根据测试结果情况填写表格：
| transformer-XL | loss | bpc |
| :------: | :------: | :------: |
| enwik8 | 0.9 | 1.292 |
## 应用场景
### 算法类别

`语言翻译`

### 热点应用行业
`科研,设计,金融`

## 源码仓库及问题反馈
- https://developer.sourcefind.cn/codes/modelzoo/transformer-XL-pytorch
## 参考资料
- https://github.com/kimiyoung/transformer-xl