NLP（四十一）使用HuggingFace翻译模型的一次尝试

柔情只为你懂 2022-11-07 04:11 920阅读 0赞

本文将如何如何使用HuggingFace中的翻译模型。  
  HuggingFace是NLP领域中响当当的团体，它在预训练模型方面作出了很多接触的工作，并开源了许多预训练模型和已经针对具体某个NLP人物训练好的直接可以使用的模型。本文将使用HuggingFace提供的可直接使用的翻译模型。  
  HuggingFace的翻译模型可参考网址：[https://huggingface.co/models?pipeline\_tag=translation][https_huggingface.co_models_pipeline_tag_translation] ，该部分模型中的绝大部分是由Helsinki-NLP（Language Technology Research Group at the University of Helsinki）机构开源，模型数量为1333个。

### 模型使用 ###

笔者将在PyTorch框架下使用HuggingFace的`中译英模型`和`英译中模型`。其中`中译英模型`的模型名称为：opus-mt-zh-en，下载网址为：[https://huggingface.co/Helsinki-NLP/opus-mt-zh-en/tree/main][https_huggingface.co_Helsinki-NLP_opus-mt-zh-en_tree_main]；`英译中模型`的模型名称为opus-mt-en-zh，下载网址为：[https://huggingface.co/Helsinki-NLP/opus-mt-en-zh/tree/main][https_huggingface.co_Helsinki-NLP_opus-mt-en-zh_tree_main] 。  
  首先我们先尝试`中译英模型`，即把中文翻译成英语，代码如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
    from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSeq2SeqLM
    
    tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("./opus-mt-zh-en")
    
    model = AutoModelForSeq2SeqLM.from_pretrained("./opus-mt-zh-en")
    
    text = "从时间上看，中国空间站的建造比国际空间站晚20多年。"
    # Tokenize the text
    batch = tokenizer.prepare_seq2seq_batch(src_texts=[text])
    
    # Make sure that the tokenized text does not exceed the maximum
    # allowed size of 512
    batch["input_ids"] = batch["input_ids"][:, :512]
    batch["attention_mask"] = batch["attention_mask"][:, :512]
    
    # Perform the translation and decode the output
    translation = model.generate(**batch)
    result = tokenizer.batch_decode(translation, skip_special_tokens=True)
    print(result)

翻译结果如下：

["In terms of time, the Chinese space station was built more than 20 years later than the International Space Station."]

接着我们先尝试`英译中模型`，即把英文翻译成汉语，代码如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
    from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSeq2SeqLM
    
    tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("./opus-mt-en-zh")
    
    model = AutoModelForSeq2SeqLM.from_pretrained("./opus-mt-en-zh")
    
    text = "In terms of time, the Chinese space station was built more than 20 years later than the International Space Station."
    # Tokenize the text
    batch = tokenizer.prepare_seq2seq_batch(src_texts=[text])
    
    # Make sure that the tokenized text does not exceed the maximum
    # allowed size of 512
    batch["input_ids"] = batch["input_ids"][:, :512]
    batch["attention_mask"] = batch["attention_mask"][:, :512]
    
    # Perform the translation and decode the output
    translation = model.generate(**batch)
    result = tokenizer.batch_decode(translation, skip_special_tokens=True)
    print(result)

翻译结果如下：

['就时间而言,中国空间站的建造比国际空间站晚了20多年。']

有了HuggingFace的transformers模块，我们使用起这些模型相当方便，同时也有很不错的翻译效果。

### 模型解释 ###

接着我们再接触一款工具，名称为`shap`。`shap`是Python开发的一个模型解释包，可以任何机器学习模型的输出。其名称来源于SHapley Additive exPlanation，在合作博弈论的启发下SHAP构建一个加性的解释模型，所有的特征都视为“贡献者”。对于每个预测样本，模型都产生一个预测值，SHAP value就是该样本中每个特征所分配到的数值。  
  我们尝试着使用`shap`模块来对翻译模型进行解释，可以看到`shap`可视化效果非常棒的解释界面，如下：  
![中译英模型代码][20210310215842225.png]  
默认输出结果为翻译结果，如下：

![默认输出结果][20210310220014211.png]

模型解释的热力图效果如下：

![模型解释的热力图效果][20210310220457968.png]  
从热力图中我们可以发现，空间站这个词语被翻译成space station。  
  同样，我们可以看到`英译中模型`的热力图解释效果，如下：  
![的热力图解释效果][20210310221033757.png]  
  本次分享到此结束，感谢大家阅读~  
  2021年3月10日于上海浦东~

### 参考网址 ###

1.  HuggingFace translation model: [https://huggingface.co/models?filter=zh&pipeline\_tag=translation][https_huggingface.co_models_filter_zh_pipeline_tag_translation]
2.  Text to Text Explanation: Machine Translation Example: [https://shap.readthedocs.io/en/latest/example\_notebooks/text\_examples/translation/Machine%20Translation%20Explanation%20Demo.html][https_shap.readthedocs.io_en_latest_example_notebooks_text_examples_translation_Machine_20Translation_20Explanation_20Demo.html]

[https_huggingface.co_models_pipeline_tag_translation]: https://huggingface.co/models?pipeline_tag=translation
[https_huggingface.co_Helsinki-NLP_opus-mt-zh-en_tree_main]: https://huggingface.co/Helsinki-NLP/opus-mt-zh-en/tree/main
[https_huggingface.co_Helsinki-NLP_opus-mt-en-zh_tree_main]: https://huggingface.co/Helsinki-NLP/opus-mt-en-zh/tree/main
[20210310215842225.png]: /images/20221023/c3337c828a3a42fb860cc95ffc3a185a.png
[20210310220014211.png]: /images/20221023/fc4abbe91a9646afa710281bd9db3f2d.png
[20210310220457968.png]: /images/20221023/dd3f2f0368814c5da3cf3feaf3d626bc.png
[20210310221033757.png]: /images/20221023/8eea77e762a24dc8a734e7f707c379cf.png
[https_huggingface.co_models_filter_zh_pipeline_tag_translation]: https://huggingface.co/models?filter=zh&pipeline_tag=translation
[https_shap.readthedocs.io_en_latest_example_notebooks_text_examples_translation_Machine_20Translation_20Explanation_20Demo.html]: https://shap.readthedocs.io/en/latest/example_notebooks/text_examples/translation/Machine%20Translation%20Explanation%20Demo.html