基于BERT的对话意图和槽位联合识别模块

本仓库实现了一个基于BERT的意图（intent）和槽位（slots）联合预测模块。想法上与JoinBERT类似，利用 [CLS] token对应的last hidden state去预测整句话的intent，并利用句子tokens的last hidden states做序列标注，找出包含slot values的tokens。

你可以自定义自己的意图和槽位标签，并提供自己的数据，通过下述流程训练自己的模型，并在JointIntentSlotDetector类中加载训练好的模型直接进行意图和槽值预测。

运行环境

• Python 3.8
• Pytorch 1.10
• Huggingface Transformers 4.11

数据准备

模型的训练主要依赖于三方面数据：

1. 训练数据：以json格式给出，每条数据包括三个关键词：text表示待检测的文本，intent代表文本的类别标签，slots是文本中包括的所有槽位以及对应的槽值，以字典形式给出。在data/路径下，给出了SMP2019数据集作为参考，利用data/SMP2019/split_data.py，我们可以再将SMP2019的所有数据拆分成一个训练集split_train.json和一个测试集split_test.json。数据样例如下：

{
    "text": "搜索西红柿的做法。",
    "domain": "cookbook",
    "intent": "QUERY",
    "slots": {"ingredient": "西红柿"}
}

2. 意图标签：以txt格式给出，每行一个意图，未识别意图以[UNK]标签表示。以SMP2019为例：

[UNK]
LAUNCH
QUERY
ROUTE
...

3. 槽位标签：与意图标签类似，以txt格式给出。包括三个特殊标签： [PAD]表示输入序列中的padding token, [UNK]表示未识别序列标签, [O]表示没有槽位的token标签。对于有含义的槽位标签，又分为以'B_'开头的槽位开始的标签, 以及以'I_'开头的其余槽位标记两种。

[PAD]
[UNK]
[O]
I_ingredient
B_ingredient
...

模型训练

可以使用以下命令进行模型训练，这里我们选择在bert-base-chinese预训练模型基础上进行finetune：

python train.py \
       --cuda_devices 0 \
       --tokenizer_path "bert-base-chinese" \
       --model_path "bert-base-chinese" \
       --train_data_path "path/to/data/split_train.json" \
       --test_data_path "path/to/data/split_test.json" \
       --intent_label_path "path/to/data/intent_labels.txt" \
       --slot_label_path "path/to/data/slot_labels.txt" \
       --save_dir "/path/to/saved_model/" \
       --batch_size 32 \
       --train_epochs 5

意图与槽位预测

训练结束后，我们通过在JointIntentSlotDetector类中加载训练好的模型进行意图与槽位预测。

from detector import JointIntentSlotDetector

model = JointIntentSlotDetector.from_pretrained(
    model_path='path/to/saved_model/model',
    tokenizer_path='path/to/saved_model/tokenizer/',
    intent_label_path='path/to/data/intent_labels.txt'
    slot_label_path='path/to/data/slot_labels.txt'
)
print(model.detect('西红柿的做法是什么'))

# outputs:
# {"text": "西红柿的做法是什么","intent": "QUERY","slots": {"ingredient": ["西红柿"]}}