我想用pytorch实现机器翻译的任务,用transformer

时间: 2023-09-16 10:09:11 浏览: 50
模型可以实现。以下是一个简单的示例代码: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torch.utils.data as data from torchtext.datasets import Multi30k from torchtext.data import Field, BucketIterator # 定义输入和输出语言的Field SRC = Field(tokenize="spacy", tokenizer_language="de", init_token="<sos>", eos_token="<eos>", lower=True) TRG = Field(tokenize="spacy", tokenizer_language="en", init_token="<sos>", eos_token="<eos>", lower=True) # 加载数据集 train_data, valid_data, test_data = Multi30k.splits(exts=(".de", ".en"), fields=(SRC, TRG)) # 构建词汇表 SRC.build_vocab(train_data, min_freq=2) TRG.build_vocab(train_data, min_freq=2) # 定义模型 class Transformer(nn.Module): def __init__(self, src_vocab_size, trg_vocab_size, d_model=512, nhead=8, num_encoder_layers=6, num_decoder_layers=6, dim_feedforward=2048, dropout=0.1): super().__init__() self.encoder = nn.TransformerEncoder(nn.TransformerEncoderLayer(d_model=d_model, nhead=nhead, dim_feedforward=dim_feedforward, dropout=dropout), num_layers=num_encoder_layers) self.decoder = nn.TransformerDecoder(nn.TransformerDecoderLayer(d_model=d_model, nhead=nhead, dim_feedforward=dim_feedforward, dropout=dropout), num_layers=num_decoder_layers) self.src_embed = nn.Embedding(src_vocab_size, d_model) self.trg_embed = nn.Embedding(trg_vocab_size, d_model) self.generator = nn.Linear(d_model, trg_vocab_size) self.d_model = d_model def forward(self, src, trg, src_mask=None, tgt_mask=None, memory_mask=None, src_key_padding_mask=None, tgt_key_padding_mask=None, memory_key_padding_mask=None): src = self.src_embed(src) * (self.d_model ** 0.5) trg = self.trg_embed(trg) * (self.d_model ** 0.5) memory = self.encoder(src, mask=src_mask, src_key_padding_mask=src_key_padding_mask) output = self.decoder(trg, memory, tgt_mask=tgt_mask, memory_mask=memory_mask, tgt_key_padding_mask=tgt_key_padding_mask, memory_key_padding_mask=memory_key_padding_mask) return self.generator(output) # 定义超参数 BATCH_SIZE = 128 device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") src_vocab_size = len(SRC.vocab) trg_vocab_size = len(TRG.vocab) d_model = 512 nhead = 8 num_encoder_layers = 6 num_decoder_layers = 6 dim_feedforward = 2048 dropout = 0.1 lr = 0.0005 epochs = 10 # 定义模型、优化器、损失函数 model = Transformer(src_vocab_size, trg_vocab_size, d_model, nhead, num_encoder_layers, num_decoder_layers, dim_feedforward, dropout).to(device) optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=lr) criterion = nn.CrossEntropyLoss(ignore_index=TRG.vocab.stoi["<pad>"]) # 定义数据迭代器 train_iterator, valid_iterator, test_iterator = BucketIterator.splits((train_data, valid_data, test_data), batch_size=BATCH_SIZE, device=device) # 训练模型 for epoch in range(epochs): for i, batch in enumerate(train_iterator): src = batch.src trg = batch.trg optimizer.zero_grad() output = model(src, trg[:-1]) loss = criterion(output.reshape(-1, trg_vocab_size), trg[1:].reshape(-1)) loss.backward() optimizer.step() if i % 10 == 0: print(f"Epoch: {epoch+1}/{epochs}, Batch: {i+1}/{len(train_iterator)}, Loss: {loss.item()}") # 测试模型 def translate_sentence(sentence, src_field, trg_field, model, device, max_len=50): model.eval() if isinstance(sentence, str): tokens = [token.text.lower() for token in src_field.tokenize(sentence)] else: tokens = [token.lower() for token in sentence] tokens = [src_field.init_token] + tokens + [src_field.eos_token] src_indexes = [src_field.vocab.stoi[token] for token in tokens] src_tensor = torch.LongTensor(src_indexes).unsqueeze(1).to(device) src_mask = model.generate_square_subsequent_mask(src_tensor.size(0)).to(device) with torch.no_grad(): memory = model.encoder(src_tensor, mask=src_mask) trg_indexes = [trg_field.vocab.stoi[trg_field.init_token]] for i in range(max_len): trg_tensor = torch.LongTensor([trg_indexes[-1]]).unsqueeze(1).to(device) trg_mask = model.generate_square_subsequent_mask(trg_tensor.size(0)).to(device) with torch.no_grad(): output = model.decoder(trg_tensor, memory, tgt_mask=trg_mask) pred_token = output.argmax(2)[-1].item() trg_indexes.append(pred_token) if pred_token == trg_field.vocab.stoi[trg_field.eos_token]: break trg_tokens = [trg_field.vocab.itos[i] for i in trg_indexes] return trg_tokens[1:-1] sentence = "Eine Gruppe von Menschen steht vor einem Iglu ." translation = translate_sentence(sentence, SRC, TRG, model, device) print(" ".join(translation)) ``` 需要注意的是,这个示例代码只是一个基本的实现,实际上需要进行更多的调整和优化才能得到更好的结果。

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