在本篇文章中,我们将实现 DrQA 模型,该模型最初由论文 Reading Wikipedia to Answer Open-Domain Questions 提出。DrQA 是一种用于开放域问答系统的端到端解决方案,最初包括信息检索模块和深度学习模型。本次实现中,我们主要探讨 DrQA 的深度学习模型部分。
1. 数据加载
DrQA 使用了斯坦福问答数据集(SQuAD)。该数据集由一系列 Wikipedia 文章中的段落和相关问题组成,答案是段落中的某个片段,或问题无法回答。
import json
def load_json(path):
'''
加载SQuAD数据集的JSON文件
'''
with open(path, 'r', encoding='utf-8') as f:
data = json.load(f)
print("数据集长度: ", len(data['data']))
return data
# 加载数据
train_data = load_json('data/squad_train.json')
valid_data = load_json('data/squad_dev.json')
2. 数据预处理
由于 SQuAD 数据集的结构独特,每个段落可能有多个问题和答案,我们需要对其进行解析。我们将每个段落与相关的问题配对,并将其转换为易于处理的结构。
def parse_data(data:dict)->list:
'''
解析数据集,将每个问题和答案对与对应的段落配对
'''
qa_list = []
for paragraphs in data['data']:
for para in paragraphs['paragraphs']:
context = para['context']
for qa in para['qas']:
id = qa['id']
question = qa['question']
for ans in qa['answers']:
qa_dict = {
'id': id,
'context': context,
'question': question,
'answer': ans['text'],
'label': [ans['answer_start'], ans['answer_start'] + len(ans['text'])]
}
qa_list.append(qa_dict)
return qa_list
# 解析数据集
train_list = parse_data(train_data)
valid_list = parse_data(valid_data)
3. 构建词汇表
为了对文本进行数值化处理,我们需要构建词汇表。我们将使用 spaCy 分词器来帮助处理文本数据。
import spacy
from collections import Counter
nlp = spacy.load('en_core_web_sm')
def build_word_vocab(vocab_text):
'''
构建词汇表
'''
words = []
for sent in vocab_text:
words.extend([word.text for word in nlp(sent, disable=['parser', 'ner'])])
word_counter = Counter(words)
word_vocab = sorted(word_counter, key=word_counter.get, reverse=True)
word_vocab.insert(0, '<unk>')
word_vocab.insert(1, '<pad>')
word2idx = {word: idx for idx, word in enumerate(word_vocab)}
idx2word = {v: k