NeuronBlocks/README_zh_CN.md

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## 像搭积木一样构建自然语言理解深度学习模型

[![language](https://img.shields.io/badge/language-en%20%7C%20中文-brightgreen.svg)](#language-supported)
[![python](https://img.shields.io/badge/python-3.6%20%7C%203.7-blue.svg)](https://www.python.org)
[![pytorch](https://img.shields.io/badge/pytorch-0.4%20%7C%201.x-orange.svg)](https://pytorch.org)
[![license](https://img.shields.io/badge/license-MIT-green.svg)](https://opensource.org/licenses/MIT)

[English version](README.md)

[中文教程](Tutorial_zh_CN.md) [Tutorial](Tutorial.md)

[Demo Video](https://youtu.be/x6cOpVSZcdo)

# 目录

* [概览](#概览)
* [快速入门](#快速入门)
* [适用人群](#适用人群)
* [参与贡献](#参与贡献)
* [参考文献](#参考文献)
* [相关项目](#相关项目)
* [开源许可](#开源许可) 
* [联系我们](#联系我们)



# 概览
NeuronBlocks是一个模块化NLP深度学习建模工具包，可以帮助工程师/研究者们快速构建NLP任务的神经网络模型。
该工具包的主要目标是将NLP中深度神经网络模型构建的开发成本降到最低，包括训练阶段和推断阶段。

NeuronBlocks包括 ***Block Zoo*** 和 ***Model Zoo*** 两个重要组件，其整体框架如下图所示。
- 在 ***Block Zoo*** 中, 我们提供了常用的神经网络组件作为模型架构设计的构建模块。
- 在 ***Model Zoo*** 中, 我们提供了 **JSON配置文件** 形式的一系列经典NLP深度学习模型。
 
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### <span id="language-supported">支持的语言</span>
- English
- 中文

### 支持的NLP任务
- 句子分类
- 情感分析
- 问答匹配
- 文本蕴含
- 序列标注
- 阅读理解
- 基于知识蒸馏的模型压缩
- 更多……

### 使用方法
用户可以选择 *Model Zoo* 中的示例模型（JSON配置文件）开启模型训练，或者利用 *Block Zoo* 中的神经网络模块构建新的模型，就像玩乐高积木一样。

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# 快速入门
## 安装

*注: NeuronBlocks支持 **Python 3.6**及以上*

1. Clone本项目： 
    ```bash
    git clone https://github.com/Microsoft/NeuronBlocks
    ```

2. 安装Python依赖包：
    ```bash
    pip install -r requirements.txt
    ```

3. 安装PyTorch ( *NeuronBlocks支持 **PyTorch 0.4.1** 及以上*):
    
    对于 **Linux** ，运行以下命令：
    ```bash
    pip install "torch>=0.4.1"
    ```
    对于 **Windows** ，建议按照[PyTorch官方安装教程](https://pytorch.org/get-started/locally/)通过Conda安装PyTorch。
    

## 快速开始

通过以下示例快速入门NeuronBlocks。对于Windows，建议使用PowerShell工具运行命令。

*提示: 在下文中, PROJECTROOT表示本项目的根目录。*

```bash
# 训练
cd PROJECT_ROOT
python train.py --conf_path=model_zoo/demo/conf.json

# 测试
python test.py --conf_path=model_zoo/demo/conf.json

# 预测
python predict.py --conf_path=model_zoo/demo/conf.json
```

更多细节, 请查看[Tutorial_zh_CN.md](Tutorial_zh_CN.md) 和 [Code documentation](https://microsoft.github.io/NeuronBlocks/)。

# 适用人群
使用用神经网络模型解决NLP任务时面临以下挑战的工程师和研究者们：
+ 很多框架可以选择，且框架学习成本高；
+ 繁重的编程工作，大量细节使其难以调试；
+ 快速迭代的模型架构，使工程师们很难完全理解其背后的数学原理；
+ 模型代码优化需要深厚的专业知识；
+ 平台兼容性要求，需要额外的编程工作才能使模型运行在不同的平台上，如Linux/Windows, GPU/CPU。

利用NeuronBlocks进行NLP神经网络模型训练的优势包括：
- ***模型构建***：用户只需要配置简单的JSON文件，就能够构建模型和调整参数，大大减少了模型实现的工作量；
- ***模型分享***：可以通过分享JSON配置文件来分享模型，使模型共享变得非常容易。对于不同的任务或模型，用户只需维护一个通用的源码库；
- ***代码重用***：可以在各任务与模型间共享神经网络模块，减少重复的编程工作；
- ***平台灵活性***：NeuronBlocks可以在Linux和Windows机器上运行，支持CPU和GPU，也支持像Philly和PAI这样的GPU管理平台；
    <table align="center">
        <tr><td align="center"></td><td align="center">CPU 预测</td><td align="center">Single-GPU 预测</td><td align="center">Multi-GPU 预测</td></tr>
        <tr><td align="center">CPU 训练</td><td align="center">&#10003;</td><td align="center">&#10003;</td><td align="center">&#10003;</td></tr>
        <tr><td align="center">Single-GPU 训练</td><td align="center">&#10003;</td><td align="center">&#10003;</td><td align="center">&#10003;</td></tr>
        <tr><td align="center">Multi-GPU 训练</td><td align="center">&#10003;</td><td align="center">&#10003;</td><td align="center">&#10003;</td></tr>
    </table>
- ***模型可视化***：NeuronBlocks提供了一个模型可视化工具，用于观察模型结构及检查JSON配置的正确性
- ***可扩展性***：NeuronBlocks鼓励用户贡献新的神经网络模块或者新的模型。

# 参与贡献
NeuronBlocks以开放的模式运行。它由 **微软 STCA NLP Group** 设计和开发，也非常欢迎来自学术界和工业界的人士参与贡献。更多详细信息，请查看[Contributing.md](Contributing.md)。

## 正在进行的工作
* 模型压缩，对诸如BERT, OpenAI Transformer之类的复杂模型进行知识蒸馏。基于Teacher-Student的知识蒸馏是模型压缩的一个常用方法。
* 多语言支持
* 命名实体识别模型支持
* 多任务训练支持

我们鼓励感兴趣的用户一起加入我们贡献code. 

# 参考文献
**NeuronBlocks -- Building Your NLP DNN Models Like Playing Lego**, at https://arxiv.org/abs/1904.09535.
```
@article{gong2019neuronblocks,
  title={NeuronBlocks--Building Your NLP DNN Models Like Playing Lego},
  author={Gong, Ming and Shou, Linjun and Lin, Wutao and Sang, Zhijie and Yan, Quanjia and Yang, Ze, Cheng, Feixiang and Jiang, Daxin},
  journal={arXiv preprint arXiv:1904.09535},
  year={2019}
}
```

# 相关项目
* [OpenPAI](https://github.com/Microsoft/pai): 作为开源平台，提供了完整的 AI 模型训练和资源管理能力，能轻松扩展，并支持各种规模的私有部署、云和混合环境。
* [Samples for AI](https://github.com/Microsoft/samples-for-ai): 一个深度学习样例与项目集合。它包括大量基于不同框架的经典深度学习算法和应用，对于初学者来说是很好的入门深度学习的工具。

# 开源许可

Copyright (c) Microsoft Corporation. All rights reserved.

Licensed under the [MIT](LICENSE) License.

# 联系我们
如有任何问题，请联系：NeuronBlocks@microsoft.com

如果您有微信，也可以添加工具包的官方账号:

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