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객관식 문제
객관식 과제는 문맥과 함께 여러 개의 후보 답변이 제공되고 모델이 정답을 선택하도록 학습된다는 점을 제외하면 질의응답과 유사합니다.
진행하는 방법은 아래와 같습니다:
- SWAG 데이터 세트의 ‘regular’ 구성으로 BERT를 미세 조정하여 여러 옵션과 일부 컨텍스트가 주어졌을 때 가장 적합한 답을 선택합니다.
- 추론에 미세 조정된 모델을 사용합니다.
시작하기 전에 필요한 라이브러리가 모두 설치되어 있는지 확인하세요:
pip install transformers datasets evaluate
모델을 업로드하고 커뮤니티와 공유할 수 있도록 허깅페이스 계정에 로그인하는 것이 좋습니다. 메시지가 표시되면 토큰을 입력하여 로그인합니다:
>>> from huggingface_hub import notebook_login
>>> notebook_login()SWAG 데이터 세트 가져오기
먼저 🤗 Datasets 라이브러리에서 SWAG 데이터셋의 ‘일반’ 구성을 가져옵니다:
>>> from datasets import load_dataset
>>> swag = load_dataset("swag", "regular")이제 데이터를 살펴봅니다:
>>> swag["train"][0]
{'ending0': 'passes by walking down the street playing their instruments.',
'ending1': 'has heard approaching them.',
'ending2': "arrives and they're outside dancing and asleep.",
'ending3': 'turns the lead singer watches the performance.',
'fold-ind': '3416',
'gold-source': 'gold',
'label': 0,
'sent1': 'Members of the procession walk down the street holding small horn brass instruments.',
'sent2': 'A drum line',
'startphrase': 'Members of the procession walk down the street holding small horn brass instruments. A drum line',
'video-id': 'anetv_jkn6uvmqwh4'}여기에는 많은 필드가 있는 것처럼 보이지만 실제로는 매우 간단합니다:
sent1및sent2: 이 필드는 문장이 어떻게 시작되는지 보여주며, 이 두 필드를 합치면시작 구절(startphrase)필드가 됩니다.종료 구절(ending): 문장이 어떻게 끝날 수 있는지에 대한 가능한 종료 구절를 제시하지만 그 중 하나만 정답입니다.레이블(label): 올바른 문장 종료 구절을 식별합니다.
전처리
다음 단계는 문장의 시작과 네 가지 가능한 구절을 처리하기 위해 BERT 토크나이저를 불러옵니다:
>>> from transformers import AutoTokenizer
>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("google-bert/bert-base-uncased")생성하려는 전처리 함수는 다음과 같아야 합니다:
sent1필드를 네 개 복사한 다음 각각을sent2와 결합하여 문장이 시작되는 방식을 재현합니다.sent2를 네 가지 가능한 문장 구절 각각과 결합합니다.- 이 두 목록을 토큰화할 수 있도록 평탄화(flatten)하고, 각 예제에 해당하는
input_ids,attention_mask및labels필드를 갖도록 다차원화(unflatten) 합니다.
>>> ending_names = ["ending0", "ending1", "ending2", "ending3"]
>>> def preprocess_function(examples):
... first_sentences = [[context] * 4 for context in examples["sent1"]]
... question_headers = examples["sent2"]
... second_sentences = [
... [f"{header} {examples[end][i]}" for end in ending_names] for i, header in enumerate(question_headers)
... ]
... first_sentences = sum(first_sentences, [])
... second_sentences = sum(second_sentences, [])
... tokenized_examples = tokenizer(first_sentences, second_sentences, truncation=True)
... return {k: [v[i : i + 4] for i in range(0, len(v), 4)] for k, v in tokenized_examples.items()}전체 데이터 집합에 전처리 기능을 적용하려면 🤗 Datasets map 메소드를 사용합니다. batched=True를 설정하여 데이터 집합의 여러 요소를 한 번에 처리하면 map 함수의 속도를 높일 수 있습니다:
tokenized_swag = swag.map(preprocess_function, batched=True)🤗 Transformers에는 객관식용 데이터 콜레이터가 없으므로 예제 배치를 만들려면 DataCollatorWithPadding을 조정해야 합니다. 데이터 정렬 중에 전체 데이터 집합을 최대 길이로 패딩하는 대신 배치 중 가장 긴 길이로 문장을 동적 패딩하는 것이 더 효율적입니다.
DataCollatorForMultipleChoice는 모든 모델 입력을 평탄화하고 패딩을 적용하며 그 결과를 결과를 다차원화합니다:
Pytorch
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>>> from dataclasses import dataclass
>>> from transformers.tokenization_utils_base import PreTrainedTokenizerBase, PaddingStrategy
>>> from typing import Optional, Union
>>> import torch
>>> @dataclass
... class DataCollatorForMultipleChoice:
... """
... Data collator that will dynamically pad the inputs for multiple choice received.
... """
... tokenizer: PreTrainedTokenizerBase
... padding: Union[bool, str, PaddingStrategy] = True
... max_length: Optional[int] = None
... pad_to_multiple_of: Optional[int] = None
... def __call__(self, features):
... label_name = "label" if "label" in features[0].keys() else "labels"
... labels = [feature.pop(label_name) for feature in features]
... batch_size = len(features)
... num_choices = len(features[0]["input_ids"])
... flattened_features = [
... [{k: v[i] for k, v in feature.items()} for i in range(num_choices)] for feature in features
... ]
... flattened_features = sum(flattened_features, [])
... batch = self.tokenizer.pad(
... flattened_features,
... padding=self.padding,
... max_length=self.max_length,
... pad_to_multiple_of=self.pad_to_multiple_of,
... return_tensors="pt",
... )
... batch = {k: v.view(batch_size, num_choices, -1) for k, v in batch.items()}
... batch["labels"] = torch.tensor(labels, dtype=torch.int64)
... return batch TensorFlow
Hide TensorFlow content
>>> from dataclasses import dataclass
>>> from transformers.tokenization_utils_base import PreTrainedTokenizerBase, PaddingStrategy
>>> from typing import Optional, Union
>>> import tensorflow as tf
>>> @dataclass
... class DataCollatorForMultipleChoice:
... """
... Data collator that will dynamically pad the inputs for multiple choice received.
... """
... tokenizer: PreTrainedTokenizerBase
... padding: Union[bool, str, PaddingStrategy] = True
... max_length: Optional[int] = None
... pad_to_multiple_of: Optional[int] = None
... def __call__(self, features):
... label_name = "label" if "label" in features[0].keys() else "labels"
... labels = [feature.pop(label_name) for feature in features]
... batch_size = len(features)
... num_choices = len(features[0]["input_ids"])
... flattened_features = [
... [{k: v[i] for k, v in feature.items()} for i in range(num_choices)] for feature in features
... ]
... flattened_features = sum(flattened_features, [])
... batch = self.tokenizer.pad(
... flattened_features,
... padding=self.padding,
... max_length=self.max_length,
... pad_to_multiple_of=self.pad_to_multiple_of,
... return_tensors="tf",
... )
... batch = {k: tf.reshape(v, (batch_size, num_choices, -1)) for k, v in batch.items()}
... batch["labels"] = tf.convert_to_tensor(labels, dtype=tf.int64)
... return batch평가 하기
훈련 중에 메트릭을 포함하면 모델의 성능을 평가하는 데 도움이 되는 경우가 많습니다. 🤗Evaluate 라이브러리를 사용하여 평가 방법을 빠르게 가져올 수 있습니다. 이 작업에서는 accuracy 지표를 가져옵니다(🤗 Evaluate 둘러보기를 참조하여 지표를 가져오고 계산하는 방법에 대해 자세히 알아보세요):
>>> import evaluate
>>> accuracy = evaluate.load("accuracy")그리고 예측과 레이블을 compute에 전달하여 정확도를 계산하는 함수를 만듭니다:
>>> import numpy as np
>>> def compute_metrics(eval_pred):
... predictions, labels = eval_pred
... predictions = np.argmax(predictions, axis=1)
... return accuracy.compute(predictions=predictions, references=labels)이제 compute_metrics 함수를 사용할 준비가 되었으며, 훈련을 설정할 때 이 함수로 돌아가게 됩니다.
훈련 하기
Pytorch
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이제 모델 훈련을 시작할 준비가 되었습니다! AutoModelForMultipleChoice로 BERT를 로드합니다:
>>> from transformers import AutoModelForMultipleChoice, TrainingArguments, Trainer
>>> model = AutoModelForMultipleChoice.from_pretrained("google-bert/bert-base-uncased")이제 세 단계만 남았습니다:
- 훈련 하이퍼파라미터를 TrainingArguments에 정의합니다. 유일한 필수 매개변수는 모델을 저장할 위치를 지정하는
output_dir입니다.push_to_hub=True를 설정하여 이 모델을 허브에 푸시합니다(모델을 업로드하려면 허깅 페이스에 로그인해야 합니다). 각 에폭이 끝날 때마다 Trainer가 정확도를 평가하고 훈련 체크포인트를 저장합니다. - 모델, 데이터 세트, 토크나이저, 데이터 콜레이터,
compute_metrics함수와 함께 훈련 인자를 Trainer에 전달합니다. - train()을 사용하여 모델을 미세 조정합니다.
>>> training_args = TrainingArguments(
... output_dir="my_awesome_swag_model",
... eval_strategy="epoch",
... save_strategy="epoch",
... load_best_model_at_end=True,
... learning_rate=5e-5,
... per_device_train_batch_size=16,
... per_device_eval_batch_size=16,
... num_train_epochs=3,
... weight_decay=0.01,
... push_to_hub=True,
... )
>>> trainer = Trainer(
... model=model,
... args=training_args,
... train_dataset=tokenized_swag["train"],
... eval_dataset=tokenized_swag["validation"],
... processing_class=tokenizer,
... data_collator=DataCollatorForMultipleChoice(tokenizer=tokenizer),
... compute_metrics=compute_metrics,
... )
>>> trainer.train()훈련이 완료되면 모든 사람이 모델을 사용할 수 있도록 push_to_hub() 메소드를 사용하여 모델을 허브에 공유하세요:
>>> trainer.push_to_hub() TensorFlow
Hide TensorFlow content
Keras로 모델을 미세 조정하는 데 익숙하지 않다면 기본 튜토리얼 여기를 살펴보시기 바랍니다!
>>> from transformers import create_optimizer
>>> batch_size = 16
>>> num_train_epochs = 2
>>> total_train_steps = (len(tokenized_swag["train"]) // batch_size) * num_train_epochs
>>> optimizer, schedule = create_optimizer(init_lr=5e-5, num_warmup_steps=0, num_train_steps=total_train_steps)그리고 TFAutoModelForMultipleChoice로 BERT를 가져올 수 있습니다:
>>> from transformers import TFAutoModelForMultipleChoice
>>> model = TFAutoModelForMultipleChoice.from_pretrained("google-bert/bert-base-uncased")prepare_tf_dataset()을 사용하여 데이터 세트를 tf.data.Dataset 형식으로 변환합니다:
>>> data_collator = DataCollatorForMultipleChoice(tokenizer=tokenizer)
>>> tf_train_set = model.prepare_tf_dataset(
... tokenized_swag["train"],
... shuffle=True,
... batch_size=batch_size,
... collate_fn=data_collator,
... )
>>> tf_validation_set = model.prepare_tf_dataset(
... tokenized_swag["validation"],
... shuffle=False,
... batch_size=batch_size,
... collate_fn=data_collator,
... )compile을 사용하여 훈련 모델을 구성합니다:
>>> model.compile(optimizer=optimizer)훈련을 시작하기 전에 설정해야 할 마지막 두 가지는 예측의 정확도를 계산하고 모델을 허브로 푸시하는 방법을 제공하는 것입니다. 이 두 가지 작업은 모두 Keras 콜백을 사용하여 수행할 수 있습니다.
compute_metrics함수를 KerasMetricCallback에 전달하세요:
>>> from transformers.keras_callbacks import KerasMetricCallback
>>> metric_callback = KerasMetricCallback(metric_fn=compute_metrics, eval_dataset=tf_validation_set)모델과 토크나이저를 업로드할 위치를 PushToHubCallback에서 지정하세요:
>>> from transformers.keras_callbacks import PushToHubCallback
>>> push_to_hub_callback = PushToHubCallback(
... output_dir="my_awesome_model",
... tokenizer=tokenizer,
... )그리고 콜백을 함께 묶습니다:
>>> callbacks = [metric_callback, push_to_hub_callback]이제 모델 훈련을 시작합니다! 훈련 및 검증 데이터 세트, 에폭 수, 콜백을 사용하여 fit을 호출하고 모델을 미세 조정합니다:
>>> model.fit(x=tf_train_set, validation_data=tf_validation_set, epochs=2, callbacks=callbacks)훈련이 완료되면 모델이 자동으로 허브에 업로드되어 누구나 사용할 수 있습니다!
객관식 모델을 미세 조정하는 방법에 대한 보다 심층적인 예는 아래 문서를 참조하세요. PyTorch notebook 또는 TensorFlow notebook.
추론 하기
이제 모델을 미세 조정했으니 추론에 사용할 수 있습니다!
텍스트와 두 개의 후보 답안을 작성합니다:
>>> prompt = "France has a bread law, Le Décret Pain, with strict rules on what is allowed in a traditional baguette."
>>> candidate1 = "The law does not apply to croissants and brioche."
>>> candidate2 = "The law applies to baguettes." Pytorch
Hide Pytorch content
각 프롬프트와 후보 답변 쌍을 토큰화하여 PyTorch 텐서를 반환합니다. 또한 labels을 생성해야 합니다:
>>> from transformers import AutoTokenizer
>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("my_awesome_swag_model")
>>> inputs = tokenizer([[prompt, candidate1], [prompt, candidate2]], return_tensors="pt", padding=True)
>>> labels = torch.tensor(0).unsqueeze(0)입력과 레이블을 모델에 전달하고 logits을 반환합니다:
>>> from transformers import AutoModelForMultipleChoice
>>> model = AutoModelForMultipleChoice.from_pretrained("my_awesome_swag_model")
>>> outputs = model(**{k: v.unsqueeze(0) for k, v in inputs.items()}, labels=labels)
>>> logits = outputs.logits가장 높은 확률을 가진 클래스를 가져옵니다:
>>> predicted_class = logits.argmax().item()
>>> predicted_class
'0' TensorFlow
Hide TensorFlow content
각 프롬프트와 후보 답안 쌍을 토큰화하여 텐서플로 텐서를 반환합니다:
>>> from transformers import AutoTokenizer
>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("my_awesome_swag_model")
>>> inputs = tokenizer([[prompt, candidate1], [prompt, candidate2]], return_tensors="tf", padding=True)모델에 입력을 전달하고 logits를 반환합니다:
>>> from transformers import TFAutoModelForMultipleChoice
>>> model = TFAutoModelForMultipleChoice.from_pretrained("my_awesome_swag_model")
>>> inputs = {k: tf.expand_dims(v, 0) for k, v in inputs.items()}
>>> outputs = model(inputs)
>>> logits = outputs.logits가장 높은 확률을 가진 클래스를 가져옵니다:
>>> predicted_class = int(tf.math.argmax(logits, axis=-1)[0])
>>> predicted_class
'0'