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https://aistudio.baidu.com/aistudio/projectdetail/4160432?contributionType=1

五条标注数据搞定快递单信息抽取

本我的项目将演示如何通过五条标注样本进行模型微调,疾速且精确抽取快递单中的姓名、电话、省、市、区、具体地址等内容,造成结构化信息。辅助物流行业从业者进行无效信息的提取,从而升高客户填单的老本。

1. 工作介绍

如何从物流信息中抽取想要的要害信息呢?咱们首先要定义好须要抽取哪些字段。

比方当初拿到一个快递单,能够作为咱们的模型输出,例如“张三18625584663广东省深圳市南山区学府路东百度国内大厦”,那么序列标注模型的目标就是辨认出其中的“张三”为人名,“18625584663”为电话名,“广东省深圳市南山区百度国内大厦”别离是『省、市、区、街道』4 级地址)。

这是一个典型的命名实体辨认(Named Entity Recognition,NER)场景,各实体类型及相应符号示意见下表:

抽取实体/字段抽取后果
姓名张三
电话15209XX1921
省份广东省
城市深圳市
县区南山区
具体地址百度国内大厦

2. 方案设计

2.1 UIE基于Prompt对立建模

Universal Information Extraction (UIE):Yaojie Lu等人提出了凋谢域信息抽取的对立框架,这一框架在实体抽取、关系抽取、事件抽取、情感剖析等工作上都有着良好的泛化成果。

PaddleNLP基于这篇工作的prompt设计思维,提供了以ERNIE为底座的信息抽取模型,用于要害信息抽取。同时,针对不同场景,反对通过结构小样本数据来优化模型成果,疾速适配特定的要害信息配置。

<img src="https://user-images.githubusercontent.com/40840292/167236006-66ed845d-21b8-4647-908b-e1c6e7613eb1.png" width="1000" height="500" />

2.2 UIE的劣势

  • 应用简略:用户能够应用自然语言自定义抽取指标,无需训练即可对立抽取输出文本中的对应信息。实现开箱即用,并满足各类信息抽取需要
  • 降本增效:以往的信息抽取技术须要大量标注数据能力保障信息抽取的成果,为了进步开发过程中的开发效率,缩小不必要的反复工作工夫,凋谢域信息抽取能够实现零样本(zero-shot)或者少样本(few-shot)抽取,大幅度降低标注数据依赖,在降低成本的同时,还晋升了成果
  • 成果当先:凋谢域信息抽取在多种场景,多种工作上,均有不俗的体现。

    2.3 利用场景示例

  • 医疗场景-专病结构化

  • 金融场景-支出证实、招股书抽取

3. 环境筹备

! pip install --upgrade paddlenlp -i https://mirror.baidu.com/pypi/simple! pip show paddlenlp

4. 开箱即用

from paddlenlp import Taskflowschema = ["姓名", "省份", "城市", "县区"]ie = Taskflow("information_extraction", schema=schema)ie("北京市海淀区上地十街10号18888888888张三")
[{'姓名': [{'text': '张三',    'start': 24,    'end': 26,    'probability': 0.9659838994810457}],  '城市': [{'text': '北京市',    'start': 0,    'end': 3,    'probability': 0.9992708589150467}],  '县区': [{'text': '海淀区',    'start': 3,    'end': 6,    'probability': 0.9997972338090335}]}]
  • Taskflow UIE更多应用形式解锁:Taskflow UIE应用文档

    5. 轻定制性能

对于『电话』、『具体地址』这些非通用性实体类型标签,举荐应用PaddleNLP提供的轻定制性能(数据标注-训练-部署全流程工具)。

咱们标注5条数据试试成果。

5.1 数据标注

咱们举荐应用数据标注平台doccano 进行数据标注,本案例也买通了从标注到训练的通道,即doccano导出数据后可通过doccano.py脚本轻松将数据转换为输出模型时须要的模式,实现无缝连接。为达到这个目标,您须要按以下标注规定在doccano平台上标注数据:

Step 1. 本地装置doccano(请勿在AI Studio外部运行,本地测试环境python=3.8)

$ pip install doccano

Step 2. 初始化数据库和账户(用户名和明码可替换为自定义值)

$ doccano init

``
$ doccano createuser --username my_admin_name --password my_password
``

Step 3. 启动doccano

  • 在一个窗口启动doccano的WebServer,放弃窗口

``
$ doccano webserver --port 8000
``

  • 在另一个窗口启动doccano的工作队列

``
$ doccano task
``

Step 4. 运行doccano来标注实体和关系

  • 关上浏览器(举荐Chrome),在地址栏中输出http://0.0.0.0:8000/后回车即得以下界面。
  • 登陆账户。点击右上角的LOGIN,输出Step 2中设置的用户名和明码登陆。
  • 创立我的项目。点击左上角的CREATE,跳转至以下界面。

    • 勾选序列标注(Sequence Labeling
    • 填写项目名称(Project name)等必要信息
    • 勾选容许实体重叠(Allow overlapping entity)、应用关系标注(Use relation labeling
    • 创立实现后,我的项目首页视频提供了从数据导入到导出的七个步骤的具体阐明。


  • 设置标签。在Labels一栏点击ActionsCreate Label手动设置或者Import Labels从文件导入。

    • 最上边Span示意实体标签,Relation示意关系标签,须要别离设置。

  • 导入数据。在Datasets一栏点击ActionsImport Dataset从文件导入文本数据。

    • 依据文件格式(File format)给出的示例,抉择适宜的格局导入自定义数据文件。
    • 导入胜利后即跳转至数据列表。
  • 标注数据。点击每条数据最左边的Annotate按钮开始标记。标记页面右侧的标签类型(Label Types)开关可在实体标签和关系标签之间切换。

    • 实体标注:间接用鼠标选取文本即可标注实体。
    • 关系标注:首先点击待标注的关系标签,接着顺次点击相应的头尾实体可实现关系标注。
  • 导出数据。在Datasets一栏点击ActionsExport Dataset导出已标注的数据。


5.2 将标注数据转化成UIE训练所需数据

  • 将doccano平台的标注数据保留在./data/目录。对于快递单信息抽取的场景,能够间接下载标注好的数据。
! wget https://paddlenlp.bj.bcebos.com/model_zoo/uie/waybill.jsonl! mv waybill.jsonl ./data/
! python doccano.py --doccano_file ./data/waybill.jsonl --splits 1 0 0

可配置参数阐明

  • doccano_file: 从doccano导出的数据标注文件。
  • save_dir: 训练数据的保留目录,默认存储在data目录下。
  • negative_ratio: 最大负例比例,该参数只对抽取类型工作无效,适当结构负例可晋升模型成果。负例数量和理论的标签数量无关,最大负例数量 = negative_ratio * 正例数量。该参数只对训练集无效,默认为5。为了保障评估指标的准确性,验证集和测试集默认结构全负例。
  • splits: 划分数据集时训练集、验证集所占的比例。默认为[0.8, 0.1, 0.1]示意依照8:1:1的比例将数据划分为训练集、验证集和测试集。
  • task_type: 抉择工作类型,可选有抽取和分类两种类型的工作。
  • options: 指定分类工作的类别标签,该参数只对分类类型工作无效。
  • prompt_prefix: 申明分类工作的prompt前缀信息,该参数只对分类类型工作无效。
  • is_shuffle: 是否对数据集进行随机打散,默认为True。
  • seed: 随机种子,默认为1000.

    5.3 一键微调

因为是轻量级定制,即训练集数量较少时,通常将训练集间接作为验证集

  • 执行以下脚本进行一键微调

对finetune.py文件保留逻辑,进行批改,只保留最好模型,缩小贮存

! python finetune.py \    --train_path ./data/train.txt \    --dev_path ./data/train.txt \    --save_dir ./checkpoint \    --model uie-base \    --learning_rate 1e-5 \    --batch_size 16 \    --max_seq_len 512 \    --num_epochs 10 \    --seed 1000 \    --logging_steps 10 \    --valid_steps 10

可配置参数阐明:

  • train_path: 训练集文件门路。
  • dev_path: 验证集文件门路。
  • save_dir: 模型存储门路,默认为./checkpoint
  • learning_rate: 学习率,默认为1e-5。
  • batch_size: 批处理大小,请联合显存状况进行调整,若呈现显存有余,请适当调低这一参数,默认为16。
  • max_seq_len: 文本最大切分长度,输出超过最大长度时会对输出文本进行主动切分,默认为512。
  • num_epochs: 训练轮数,默认为100。
  • model: 抉择模型,程序会基于抉择的模型进行模型微调,可选有uie-baseuie-tiny,默认为uie-base
  • seed: 随机种子,默认为1000.
  • logging_steps: 日志打印的距离steps数,默认10。
  • valid_steps: evaluate的距离steps数,默认100。
  • device: 选用什么设施进行训练,可选cpu或gpu。

5.3 推理部署

  • 执行以下代码高性能部署快递单辨认定制版本UIE模型
from paddlenlp import Taskflowschema = ["姓名", "电话", "省份", "城市", "县区", "具体地址"]ie = Taskflow("information_extraction", schema=schema, task_path="./checkpoint/model_best")ie("北京市海淀区上地十街10号18888888888张三")
[{'姓名': [{'text': '张三',    'start': 24,    'end': 26,    'probability': 0.9993427274729783}],  '电话': [{'text': '18888888888',    'start': 13,    'end': 24,    'probability': 0.9902358279724055}],  '城市': [{'text': '北京市',    'start': 0,    'end': 3,    'probability': 0.99967702117047}],  '县区': [{'text': '海淀区',    'start': 3,    'end': 6,    'probability': 0.9998499188335472}],  '具体地址': [{'text': '上地十街10号',    'start': 6,    'end': 13,    'probability': 0.9594372662315109}]}]