资源 | 谷歌全attention机器翻译模型Transformer的TensorFlow实现

选自GitHub

机器之心编译

参与：黄小天、Smith

谷歌前不久在 arXiv 上发表论文《Attention Is All You Need》，提出一种完全基于 attention 的翻译架构 Transformer，实现了机器翻译的新突破；近日，Github 上的一个项目给出了 Transformer 模型的 TensorFlow 实现，在官方代码公布之前共享了自己的代码。机器之心对该文进行了编译，项目地址见文中。

项目链接：https://github.com/Kyubyong/transformer

需求

• NumPy >= 1.11.1
• TensorFlow >= 1.2（1.1 很可能也可以，但是我没有测试它）
• regex
• nltk

项目来由

我试图在论文《Attention Is All You Need》中实现我的想法。该论文的作者声称其模型，即 Transformer，在机器翻译方面的表现优于当前任何的模型；它仅使用 attention，而没有 CNN 和 RNN，这酷极了。论文最后，作者承诺将很快公开代码，但是目前为止并没有。我的这一项目有两个目标，一是我想要全面了解这篇论文，如果不写代码就很难理解论文；二是在官方代码公布之前，与感兴趣的人共享我写的代码。

与原论文的不同

内容，而是要实现论文的核心思想，并作出简单快速的验证。由于这个原因，我的部分代码与原论文有所不同。这些不同之处有：

• 我使用了 IWSLT 2016 de-en 数据集，而不是 wmt 数据集，因为前者更小，且不需要特殊的预处理。
• 为了简化，我用单词而非子单词构建了词表。当然，如果愿意你可以尝试 bpe 或者 word-piece。
• 我将位置编码直接用作了参数，而原文用了一些正弦公式。论文作者之一 Noam 说两种方法都有效，详见：https://www.reddit.com/r/MachineLearning/comments/6gwqiw/r_170603762_attention_is_all_you_need_sota_nmt/
• 论文根据训练步数逐渐调节学习率，我简单地把学习率固定在一个非常小的值 0.0001 上。因为使用小数据集，训练的速度已经足够快（使用单块 GTX 1060 仅需几个小时！！）

文件描述

• hyperparams.py 包括全部所需的超参数
• prepro.py 可为源和目标创建词汇文件（vocabulary file）
• data_load.py 包括装载和批处理数据的相关函数
• modules.py 拥有全部编码／解码网络的构建模块
• train.py 包含模型
• eval.py 是为了进行评估

训练

• 第一步：下载 IWSLT 2016 German–English parallel corpus 并且把它放在 corpora/文件夹
• 第二步：如果必要的话在 hyperparams.py 下调整超参数（hyper parameters）
• 第三步：运行 prepro.py，在 preprocessed 文件下生成词汇文件
• 第四步：运行 train.py 或下载预训练好的文件（pretrained files）

训练损失和精度

训练损失

训练精度

评估

• 运行 eval.py.

结果

我的 BLEU 得分为 17.14。（我用小数据集、有限的词汇进行训练）一些评估结果如下所示。详见文件夹 results

source: Sie war eine jährige Frau namens Alex expected: She was a yearold woman named Alex got: She was a woman named yearold name source: Und als ich das hörte war ich erleichtert expected: Now when I heard this I was so relieved got: And when I heard that I was an source: Meine Kommilitonin bekam nämlich einen Brandstifter als ersten Patienten expected: My classmate got an arsonist for her first client got: Because my first came from an in patients source: Das kriege ich hin dachte ich mir expected: This I thought I could handle got: I'll go ahead and I thought source: Aber ich habe es nicht hingekriegt expected: But I didn't handle it got: But I didn't it source: Ich hielt dagegen expected: I pushed back got: I thought about it source: Das ist es was Psychologen einen AhaMoment nennen expected: That's what psychologists call an Aha moment got: That's what a like a source: Meldet euch wenn ihr in euren ern seid expected: Raise your hand if you're in your s got: Get yourself in your s source: Ich möchte ein paar von euch sehen expected: I really want to see some twentysomethings here got: I want to see some of you source: Oh yeah Ihr seid alle unglaublich expected: Oh yay Y'all's awesome got: Oh yeah you all are incredibly source: Dies ist nicht meine Meinung Das sind Fakten expected: This is not my opinion These are the facts got: This is not my opinion These are facts

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