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BERT模型参数解析:get_assignment_map_from_checkpoint()方法在Python中的实现

发布时间:2024-01-16 04:21:01

BERT是一个预训练模型,它的参数非常庞大,包含数以亿计的参数。为了能够有效地加载和使用这些参数,TensorFlow提供了一种方法,即get_assignment_map_from_checkpoint()方法。这个方法可以帮助我们将BERT模型的参数映射到我们自己定义的模型中,从而方便地进行迁移学习或微调。

下面是get_assignment_map_from_checkpoint()方法的Python实现:

def get_assignment_map_from_checkpoint(tvars, init_checkpoint):
    """
    通过差异化名称来获取初始化变量的映射关系
    Args:
        tvars: 在模型中定义的变量
        init_checkpoint: 预训练模型的检查点路径

    Returns:
        assignment_map: 初始化变量的映射关系
    """
    assignment_map = {}
    initialized_variable_names = {}

    name_to_variable = collections.OrderedDict()
    for var in tvars:
        name = var.name
        m = re.match("^(.*):\\d+$", name)
        if m is not None:
            name = m.group(1)
        
        name_to_variable[name] = var

    init_vars = tf.train.list_variables(init_checkpoint)

    for name, shape in init_vars:
        if name not in name_to_variable:
            continue
        
        assignment_map[name] = name_to_variable[name]
        initialized_variable_names[name] = 1
        initialized_variable_names[name + ":0"] = 1

    return assignment_map

该方法需要两个参数:tvarsinit_checkpointtvars是在我们自己定义的模型中定义的变量列表,init_checkpoint是预训练模型的检查点路径。

该方法首先创建了一个空的字典name_to_variable,用于存储变量名和变量的对应关系。然后,通过tf.train.list_variables(init_checkpoint)获取到预训练模型中的所有变量的名称和形状。

接下来,通过对每个变量的名称进行处理,将变量名中的冒号和数字去除后,将变量名和对应的Variable对象存储到name_to_variable字典中。

然后,通过遍历预训练模型的变量,将存在于预训练模型中且存在于自定义模型中的变量添加到assignment_map中,以进行参数映射。在进行映射时,同时将变量名和变量名加上":0"的形式添加到initialized_variable_names字典中。

最后,返回包含映射关系的assignment_map字典。

下面是一个使用get_assignment_map_from_checkpoint()方法的例子:

# 定义自定义模型
class MyModel():
    def __init__(self):
        self.input = tf.placeholder(shape=[None, 128], dtype=tf.float32, name="input")
        self.dense = tf.layers.dense(self.input, units=64, activation=tf.nn.relu)

# 创建自定义模型对象
model = MyModel()

# 获取自定义模型中的所有变量
tvars = tf.trainable_variables()

# 定义预训练模型的检查点路径
init_checkpoint = "bert_model.ckpt"

# 调用get_assignment_map_from_checkpoint()方法获取映射关系
assignment_map = get_assignment_map_from_checkpoint(tvars, init_checkpoint)

# 加载预训练模型参数,并进行参数映射
tf.train.init_from_checkpoint(init_checkpoint, assignment_map)

# 在自定义模型上进行微调或迁移学习
# ...

在上面的例子中,首先定义了一个自定义的模型MyModel,并创建了一个模型对象model。然后,通过tf.trainable_variables()获取到模型中的所有变量tvars。接下来,指定了预训练模型的检查点路径init_checkpoint,并调用get_assignment_map_from_checkpoint()方法获取参数映射关系assignment_map。最后,通过tf.train.init_from_checkpoint()方法加载预训练模型参数,并进行参数映射。

通过get_assignment_map_from_checkpoint()方法,我们可以方便地将BERT模型的参数映射到我们自定义的模型中,从而可以在自定义模型上进行微调或迁移学习,提高模型性能。