训练和推理预测速度提升约10倍，精度基本保留，模型大小为bert的1/25；语义相似度数据集LCQMC测试集上达到85.4%，相比bert_base仅下降1.5个点。

lcqmc训练使用如下参数： --max_seq_length=128 --train_batch_size=64   --learning_rate=1e-4   --num_train_epochs=5 

albert_tiny使用同样的大规模中文语料数据，层数仅为4层、hidden size等向量维度大幅减少; 尝试使用如下学习率来获得更好效果：{2e-5, 6e-5, 1e-4} 

【使用场景】任务相对比较简单一些或实时性要求高的任务，如语义相似度等句子对任务、分类任务；比较难的任务如阅读理解等，可以使用其他大模型。

 例如，可以使用[Tensorflow Lite](https://www.tensorflow.org/lite)在移动端进行部署，本文[随后](#use_tflite)针对这一点进行了介绍，包括如何把模型转换成Tensorflow Lite格式和对其进行性能测试等。
 
 一键运行albert_tiny_zh(linux,lcqmc任务)：
 1) git clone https://github.com/brightmart/albert_zh
 2) cd albert_zh
 3) bash run_classifier_lcqmc.sh

 速度比bert_base快4倍；LCQMC测试集上比Bert下降仅0.9个点；去掉adam后模型大小18.5M；使用方法，见 #下游任务 Fine-tuning on Downstream Task     

参数量和模型大小为bert_base的六分之一；在口语化描述相似性数据集LCQMC的测试集上相比bert_base上升0.2个点

参数量为bert_base的十分之一，模型大小也十分之一；在口语化描述相似性数据集LCQMC的测试集上相比bert_base下降约0.6~1个点；
相比未预训练，albert_base提升14个点

参数量和模型大小为bert_base的二分之一；需要一张大的显卡；完整测试对比将后续添加；batch_size不能太小，否则可能影响精度

 O(V * H) to O(V * E + E * H)
 
 如以ALBert_xxlarge为例，V=30000, H=4096, E=128
   
 那么原先参数为V * H= 30000 * 4096 = 1.23亿个参数，现在则为V * E + E * H = 30000*128+128*4096 = 384万 + 52万 = 436万，
   
 词嵌入相关的参数变化前是变换后的28倍。

 参数共享能显著减少参数。共享可以分为全连接层、注意力层的参数共享；注意力层的参数对效果的减弱影响小一点。

 使用段落连续性任务。正例，使用从一个文档中连续的两个文本段落；负例，使用从一个文档中连续的两个文本段落，但位置调换了。
 
 避免使用原有的NSP任务，原有的任务包含隐含了预测主题这类过于简单的任务。

  We maintain that inter-sentence modeling is an important aspect of language understanding, but we propose a loss 
  based primarily on coherence. That is, for ALBERT, we use a sentence-order prediction (SOP) loss, which avoids topic 
  prediction and instead focuses on modeling inter-sentence coherence. The SOP loss uses as positive examples the 
  same technique as BERT (two consecutive segments from the same document), and as negative examples the same two 
  consecutive segments but with their order swapped. This forces the model to learn finer-grained distinctions about
  discourse-level coherence properties. 

1）去掉了dropout  Remove dropout to enlarge capacity of model.
    最大的模型，训练了1百万步后，还是没有过拟合训练数据。说明模型的容量还可以更大，就移除了dropout
    （dropout可以认为是随机的去掉网络中的一部分，同时使网络变小一些）
    We also note that, even after training for 1M steps, our largest models still do not overfit to their training data. 
    As a result, we decide to remove dropout to further increase our model capacity.
    其他型号的模型，在我们的实现中我们还是会保留原始的dropout的比例，防止模型对训练数据的过拟合。
    
2）为加快训练速度，使用LAMB做为优化器 Use LAMB as optimizer, to train with big batch size
  使用了大的batch_size来训练(4096)。 LAMB优化器使得我们可以训练，特别大的批次batch_size，如高达6万。

3）使用n-gram(uni-gram,bi-gram, tri-gram）来做遮蔽语言模型 Use n-gram as make language model
   即以不同的概率使用n-gram,uni-gram的概率最大，bi-gram其次，tri-gram概率最小。
   本项目中目前使用的是在中文上做whole word mask，稍后会更新一下与n-gram mask的效果对比。n-gram从spanBERT中来。

我们预计albert_zh会有比roberta_zh更好的性能表现，并且能更好处理较长的文本。

python test_changes.py

   bash create_pretrain_data.sh

If you are doing pre-train for english or other language,which is not chinese, 
you should set hyperparameter of non_chinese to True on create_pretraining_data.py; 
otherwise, by default it is doing chinese pre-train using whole word mask of chinese.

GPU(brightmart版, tiny模型):
export BERT_BASE_DIR=./albert_tiny_zh
nohup python3 run_pretraining.py --input_file=./data/tf*.tfrecord  \
--output_dir=./my_new_model_path --do_train=True --do_eval=True --bert_config_file=$BERT_BASE_DIR/albert_config_tiny.json \
--train_batch_size=4096 --max_seq_length=512 --max_predictions_per_seq=51 \
--num_train_steps=125000 --num_warmup_steps=12500 --learning_rate=0.00176    \
--save_checkpoints_steps=2000  --init_checkpoint=$BERT_BASE_DIR/albert_model.ckpt &

GPU(Google版本, small模型):
export BERT_BASE_DIR=./albert_small_zh_google
nohup python3 run_pretraining_google.py --input_file=./data/tf*.tfrecord --eval_batch_size=64 \
--output_dir=./my_new_model_path --do_train=True --do_eval=True --albert_config_file=$BERT_BASE_DIR/albert_config_small_google.json  --export_dir=./my_new_model_path_export \
--train_batch_size=4096 --max_seq_length=512 --max_predictions_per_seq=20 \
--num_train_steps=125000 --num_warmup_steps=12500 --learning_rate=0.00176   \
--save_checkpoints_steps=2000 --init_checkpoint=$BERT_BASE_DIR/albert_model.ckpt

TPU, add something like this:
    --use_tpu=True  --tpu_name=grpc://10.240.1.66:8470 --tpu_zone=us-central1-a
    
注：如果你重头开始训练，可以不指定init_checkpoint；
如果你从现有的模型基础上训练，指定一下BERT_BASE_DIR的路径，并确保bert_config_file和init_checkpoint两个参数的值能对应到相应的文件上；
领域上的预训练，根据数据的大小，可以不用训练特别久。

1. Clone this project:
      
      git clone https://github.com/brightmart/albert_zh.git
      
2. Fine-tuning by running the following command.
    brightmart版本的tiny模型
    export BERT_BASE_DIR=./albert_tiny_zh
    export TEXT_DIR=./lcqmc
    nohup python3 run_classifier.py   --task_name=lcqmc_pair   --do_train=true   --do_eval=true   --data_dir=$TEXT_DIR   --vocab_file=./albert_config/vocab.txt  \
    --bert_config_file=./albert_config/albert_config_tiny.json --max_seq_length=128 --train_batch_size=64   --learning_rate=1e-4  --num_train_epochs=5 \
    --output_dir=./albert_lcqmc_checkpoints --init_checkpoint=$BERT_BASE_DIR/albert_model.ckpt &
    
    google版本的small模型
    export BERT_BASE_DIR=./albert_small_zh
    export TEXT_DIR=./lcqmc
    nohup python3 run_classifier_sp_google.py --task_name=lcqmc_pair   --do_train=true   --do_eval=true   --data_dir=$TEXT_DIR   --vocab_file=./albert_config/vocab.txt  \
    --albert_config_file=./$BERT_BASE_DIR/albert_config_small_google.json --max_seq_length=128 --train_batch_size=64   --learning_rate=1e-4   --num_train_epochs=5 \
    --output_dir=./albert_lcqmc_checkpoints --init_checkpoint=$BERT_BASE_DIR/albert_model.ckpt &

Notice/注：
    1) you need to download pre-trained chinese albert model, and also download LCQMC dataset 
    你需要下载预训练的模型，并放入到项目当前项目，假设目录名称为albert_tiny_zh; 需要下载LCQMC数据集，并放入到当前项目，
    假设数据集目录名称为lcqmc

    2) for Fine-tuning, you can try to add small percentage of dropout(e.g. 0.1) by changing parameters of 
      attention_probs_dropout_prob & hidden_dropout_prob on albert_config_xxx.json. By default, we set dropout as zero. 
    
    3) you can try different learning rate {2e-5, 6e-5, 1e-4} for better performance 

pip install tensorflow==1.15

freeze_graph --input_checkpoint=./albert_model.ckpt \
  --output_graph=/tmp/albert_tiny_zh.pb \
  --output_node_names=cls/predictions/truediv \
  --checkpoint_version=1 --input_meta_graph=./albert_model.ckpt.meta --input_binary=true

pip install tf-nightly

tflite_convert --graph_def_file=/tmp/albert_tiny_zh.pb \
  --input_arrays='input_ids,input_mask,segment_ids,masked_lm_positions,masked_lm_ids,masked_lm_weights' \
  --output_arrays='cls/predictions/truediv' \
  --input_shapes=1,128:1,128:128:1,128:1,128:1,128 \
  --output_file=/tmp/albert_tiny_zh.tflite \
  --enable_v1_converter --experimental_new_converter

adb push /tmp/albert_tiny_zh.tflite /data/local/tmp/
adb shell /data/local/tmp/benchmark_model_performance_options --graph=/data/local/tmp/albert_tiny_zh.tflite --perf_options_list=cpu

download pre-trained model, and convert to PyTorch using:
 
  python convert_albert_tf_checkpoint_to_pytorch.py     

|__args.py

|__similarity.py

|__data

|__albert_config

|__albert_lcqmc_checkpoints

|__lcqmc