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Multimodal-Toolkit

通用多模态数据与文本特征融合工具包

一个用于分类和回归任务的工具包,结合HuggingFace Transformers的文本特征与表格数据,生成多模态特征以提高模型性能。该工具包支持多种模型和组合方法,提供详尽的示例和数据集,包括BERT、ALBERT等模型,以及电商评论、Airbnb数据和宠物领养预测等实际应用。

项目介绍

Multimodal-Toolkit简介

Multimodal-Toolkit是一个支持多模态数据的工具包,专门用于文本数据的分类和回归任务。它主要依托于HuggingFace的transformers作为文本特征的基础模型,并通过组合模块将transformers的输出与分类和数值特征结合在一起,从而生成丰富的多模态特征以用于后续的分类或回归层。在预训练的transformer模型的基础上,组合模块的参数和transformer的参数会根据监督任务进行训练。

安装指南

此工具包用Python 3.7开发,支持PyTorch和Transformers 4.26.1版本。有关多模态的特定代码放置在multimodal_transformers文件夹中。安装方式如下:

pip install multimodal-transformers

支持的Transformers

Multimodal-Toolkit支持多种HuggingFace Transformers用于处理表格数据,包括:

  • BERT
  • ALBERT
  • DistilBERT
  • RoBERTa
  • XLM
  • XLNET
  • XLM-RoBERTa

数据集支持

该工具包包含以下Kaggle数据集,适用于文本数据和丰富的表格特征:

  • 女性服装电子商务评论:用于推荐预测(分类)
  • 墨尔本Airbnb开放数据:用于价格预测(回归)
  • PetFindermy收养预测:用于宠物收养速度预测(多类分类)

使用示例

用户可以在包含预设配置的数据集上快速查看这些模型的实际效果:

python main.py ./datasets/Melbourne_Airbnb_Open_Data/train_config.json

或者通过命令行参数运行:

python main.py \
    --output_dir=./logs/test \
    --task=classification \
    --combine_feat_method=individual_mlps_on_cat_and_numerical_feats_then_concat \
    --do_train \
    --model_name_or_path=distilbert-base-uncased \
    --data_path=./datasets/Womens_Clothing_E-Commerce_Reviews \
    --column_info_path=./datasets/Womens_Clothing_E-Commerce_Reviews/column_info.json

集成方法

Multimodal-Toolkit中提供了多种特征组合的方法,包括:

  • 仅文本
  • 直接连接
  • 对分类特征进行MLP处理然后与其他特征连接
  • 分别对分类和数值特征进行MLP处理后连接
  • 对连接后的特征进行MLP处理后再与transformer输出连接
  • 基于注意力的特征组合
  • 对特征进行加权求和

实验结果

使用工具包在不同数据集上进行预测有显著的改善:

推荐预测

在女性服装电子商务评论数据集上(包含2个文本、3个分类、3个数值特征),最佳模型实现了F1得分0.968。

价格预测

在墨尔本Airbnb开放数据集上(包含3个文本、74个分类、15个数值特征),最佳模型的MAE为65.68。

收养速度预测

在PetFindermy收养预测数据集上(包含2个文本、14个分类、5个数值特征),最佳F1微观平均得分为0.380。

结语

通过这个工具包,研究者和开发者可以更容易地在文本数据的基础上,结合丰富的表格数据,为分类和回归任务提供更优的解决方案。

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