AI开发-三方库-Hugging Face-Pipelines

1 需求

需求1：pipeline支持的任务类型

需求2：推理加速使用CPU还是GPU

需求3：基于pipeline的文本分类示例

需求4：pipeline实现原理

模型使用步骤（Raw text -》Input IDs -》Logits -》Predictions）：

第一步：数据预处理（Raw text -》Input IDs）
第二步：模型调用（Input IDs -》Logits）
第三步：结果后处理（Logits -》Predictions）

以下是对这个流程的解释：

一、Raw text -＞ Input IDs

原始文本处理：
- “Raw text” 即原始文本，可能是一段自然语言的语句、文章段落等。
- 在自然语言处理任务中，首先需要将原始文本进行预处理，以便模型能够理解和处理。
分词与编码：
- 通常使用分词器（tokenizer）将原始文本分割成一个个的词或子词单元。例如，对于英文文本，可能会将单词拆分成词根、词缀等更小的单元；对于中文文本，可能会按照字、词等进行分割。
- 然后，分词器会为每个分割后的单元分配一个唯一的整数标识符，即 “Input IDs”。这些整数标识符可以被模型识别和处理。
- 例如，使用 Hugging Face 的 Transformers 库中的分词器，可以这样将原始文本转换为输入 ID 序列：

text = "今天天气不错"

# 第一步：数据预处理（Raw text -》Input IDs）
from transformers import BertTokenizer

tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained('./model')
inputs = tokenizer(text, return_tensors='pt', padding=True, truncation=True)
print(inputs)

二、Input IDs -＞ Logits

模型处理输入：
- “Input IDs” 被输入到深度学习模型中，例如 Transformer 架构的语言模型。
- 模型会对输入的 ID 序列进行一系列的计算和处理，包括嵌入（embedding）、多头注意力（multi-head attention）、前馈神经网络（feed-forward neural network）等操作。
生成对数概率：
- 经过模型的计算，最终会输出一个向量，称为 “Logits”。Logits 是模型对每个可能的输出类别的对数概率。
- 例如，在文本分类任务中，如果有两个类别（正面和负面），那么 Logits 可能是一个长度为 2 的向量，分别表示输入文本属于正面类别和负面类别的对数概率。
- 以下是一个简单的示例，使用预训练的模型生成 Logits：

# 第二步：模型调用（Input IDs -》Logits）
from transformers import BertForSequenceClassification

model = BertForSequenceClassification.from_pretrained('./model')
# print(model.config)
outputs = model(**inputs)
logits = outputs.logits
print(logits)

三、Logits -＞ Predictions

概率计算与预测：
- “Logits” 通常是未经过处理的对数概率，需要进一步转换为概率值。可以使用 softmax 函数将 Logits 转换为概率分布。
- Softmax 函数会将每个对数概率转换为一个介于 0 和 1 之间的概率值，并且所有概率值之和为 1。
- 然后，根据概率分布，可以选择概率最高的类别作为模型的预测结果。
- 例如：

# 第三步：结果后处理（Logits -》Predictions）
import torch

predictions = torch.nn.functional.softmax(logits, dim=-1)
predictions_class = torch.argmax(predictions).item()
print(predictions_class)
print(model.config.id2label.get(predictions_class))

这个流程是自然语言处理中常见的文本分类任务的基本步骤，不同的任务和模型可能会有所不同，但总体上都遵循这个从原始文本到最终预测的过程。

2 接口

关键参数

task：指定任务类型
model：指定模型
tokenizer：指定分词器
device：指定使用GPU进行推理加速

常见调用方式

pipeline(task="text-classification")
pipeline(task="text-classification", model="./model")
pipeline(task="text-classification", model="./model", tokenizer="./model")
pipeline(task="text-classification", model="./model", tokenizer="./model", device=-1)

https://huggingface.co/docs/transformers/quicktour

https://huggingface.co/docs/transformers/index

3.1 支持任务类型

from transformers.pipelines import SUPPORTED_TASKS

for k, v in SUPPORTED_TASKS.items():
    print(k)

3.2 推理加速使用CPU还是GPU

from transformers import pipeline

pipe = pipeline(task="text-classification", model="./model", tokenizer="./model")

print(pipe.model.device)

3.3 基于pipeline的文本分类示例

from transformers import pipeline

pipe = pipeline(task="text-classification", model="./model", tokenizer="./model", device=-1)
result = pipe("今天天气不错")
print(result)

3.4 pipeline实现原理

text = "今天天气不错"

# 第一步：数据预处理（Raw text -》Input IDs）
from transformers import BertTokenizer

tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained('./model')
inputs = tokenizer(text, return_tensors='pt', padding=True, truncation=True)
print(inputs)

# 第二步：模型调用（Input IDs -》Logits）
from transformers import BertForSequenceClassification

model = BertForSequenceClassification.from_pretrained('./model')
# print(model.config)
outputs = model(**inputs)
logits = outputs.logits
print(logits)

# 第三步：结果后处理（Logits -》Predictions）
import torch

predictions = torch.nn.functional.softmax(logits, dim=-1)
predictions_class = torch.argmax(predictions).item()
print(predictions_class)
print(model.config.id2label.get(predictions_class))