JillWang777 / deeplearning

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5.3.3 实验:利用LSTM模型生成古诗

1)清洗数据:generate_poetry.py

直接从该网址下载训练数据: http://tensorflow-1253675457.cosgz.myqcloud.com/poetry/poetry 数据中的每首唐诗以 [ 开头、] 结尾,后续生成古诗时,根据 [ 随机取一个字,根据 ] 判断是否结束。 两种词袋:“汉字 => 数字”、“数字 => 汉字”,根据第一个词袋将每首古诗转化为数字表示。 诗歌的生成是根据上一个汉字生成下一个汉字,所以 x_batch 和 y_batch 的 shape 是相同的,y_batch 是 x_batch 中每一位向前循环移动一位。前面介绍每首唐诗 [开头、] 结尾,在这里也体现出好处,] 下一个一定是 [(即一首诗结束下一首诗开始) 具体可以看下面例子: x_batch:['[', 12, 23, 34, 45, 56, 67, 78, ']'] y_batch:[12, 23, 34, 45, 56, 67, 78, ']', '['] 在/home/ubuntu目录下创建源文件generate_poetry.py,文件详细编码可在此地址下载:https://github.com/zlanngao/deeplearning/blob/master/5.3.3/generate_poetry.py

操作过程

在终端执行: 启动 python: python 构建数据: from generate_poetry import Poetry p = Poetry() 查看第一首唐诗数字表示([查看输出]): print(p.poetry_vectors[0]) 根据 ID 查看对应的汉字([查看输出]): print(p.id_to_word[1101]) 根据汉字查看对应的数字([查看输出]): print(p.word_to_id[u"寒"]) 查看 x_batch、y_batch([查看输出]): x_batch, y_batch = p.next_batch(1) x_batch y_batch

2)LSTM 模型学习—poetry_model.py

在模型训练过程中,需要对每个字进行向量化,Embedding 的作用按照 inputs 顺序返回 embedding 中的对应行,类似: import numpy as np embedding = np.random.random([100, 10]) inputs = np.array([7, 17, 27, 37]) print(embedding[inputs]) 在/home/ubuntu目录下创建源文件 poetry_model.py,文件详细编码可在此地址下载:https://github.com/zlanngao/deeplearning/blob/master/5.3.3/poetry_model.py

3)训练 LSTM 模型—poetry_model.py

每批次采用50首唐诗训练,训练40000次后,损失函数基本保持不变,GPU 大概需要 2 个小时左右。当然也可以调整循环次数,节省训练时间,或者直接下载已经训练好的模型。 wget http://tensorflow-1253675457.cosgz.myqcloud.com/poetry/poetry_model.zip unzip poetry_model.zip 在 /home/ubuntu 目录下创建源文件 train_poetry.py,文件详细编码可在此地址下载:https://github.com/zlanngao/deeplearning/blob/master/5.3.3/train_poetry.py 然后执行(如果已下载模型,可以省略此步骤): cd /home/ubuntu; python train_poetry.py

4)模型测试—predict_poetry.py

根据[随机取一个汉字,作为生成古诗的第一个字,遇到]结束生成古诗。 在/home/ubuntu目录下创建源文件predict_poetry.py,文件详细编码可在此地址下载:https://github.com/zlanngao/deeplearning/blob/master/5.3.3/predict_poetry.py 然后执行: cd /home/ubuntu; python predict_poetry.py 执行结果: 风雨满风吹日夜,不同秋草不归情。山风欲见寒山水,山外寒流雨半风。夜日春光犹见远,一时相思独伤情。自应未肯为心客,独与江南去故乡。

5.4.3 实验:基于Seq2Seq模型的聊天机器人

实验内容介绍:

基于 TensoFlow 构建 Seq2Seq 模型,并加入 Attention 机制,encoder 和 decoder 为 3 层的 RNN 网络。 ### 实验步骤: 1.清洗数据、提取 ask 数据和 answer 数据、提取词典、为每个字生成唯一的数字 ID、ask 和 answer 用数字 ID 表示; 2.TensorFlow中Translate Demo,由于出现deepcopy错误,这里对Seq2Seq稍微改动了; 3.训练 Seq2Seq 模型; 4.进行聊天。

详细步骤:

1)清洗数据:generate_chat.py

获取训练数据: http://devlab-1251520893.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/chat.conv 原始数据中,每次对话是 M 开头,前一行是 E ,并且每次对话都是一问一答的形式。将原始数据分为 ask、answer 两份数据; 两种词袋:“汉字 => 数字”、“数字 => 汉字”,根据第一个词袋将 ask、answer 数据转化为数字表示; answer 数据每句添加 EOS 作为结束符号。 下载:https://github.com/zlanngao/deeplearning/blob/master/5.4.3/generate_chat.py 生成数据 启动 python:cd /home/ubuntu/ python from generate_chat import * 获取 ask、answer 数据并生成字典: get_chatbot() train_encode - 用于训练的 ask 数据; train_decode - 用于训练的 answer 数据; test_encode - 用于验证的 ask 数据; test_decode - 用于验证的 answer 数据; vocab_encode - ask 数据词典; vocab_decode - answer 数据词典。 训练数据转化为数字表示: get_vectors() train_encode_vec - 用于训练的 ask 数据数字表示形式; train_decode_vec - 用于训练的 answer 数据数字表示形式; test_encode_vec - 用于验证的 ask 数据; test_decode_vec - 用于验证的 answer 数据;

2)模型学习—seq2seq.py、seq2seq_model.py

采用 translate 的 model,实验过程中会发现 deepcopy 出现 NotImplementedType 错误,所以对 translate 中 seq2seq 做了改动。 在/home/ubuntu 目录下创建源文件seq2seq.py,文件详细编码可在此地址下载:https://github.com/zlanngao/deeplearning/blob/master/5.4.3/seq2seq.py 在/home/ubuntu目录下创建源文件seq2seq_model.py,文件详细编码可在此地址下载:https://github.com/zlanngao/deeplearning/blob/master/5.4.3/seq2seq_model.py

3)训练模型—train_chat.py

训练 30 万次后,损失函数基本保持不变,单个 GPU 大概需要 17 个小时左右,如果采用 CPU 训练,大概需要 3 天左右。在训练过程中可以调整循环次数,体验下训练过程,可以直接下载已经训练好的模型。 在/home/ubuntu目录下创建源文件train_chat.py,文件详细编码可在此地址下载:https://github.com/zlanngao/deeplearning/blob/master/5.4.3/train_chat.py 然后执行: cd /home/ubuntu; python train_chat.py 下载已有模型: wget http://tensorflow-1253675457.cosgz.myqcloud.com/chat/chat_model.zip unzip -o chat_model.zip

4)聊天测试—predict_chat.py

利用训练好的模型,我们可以开始聊天了。训练数据有限只能进行简单的对话,提问最好参考训练数据,否则效果不理想。 在 /home/ubuntu 目录下创建源文件 predict_chat.py,文件详细编码可在此地址下载:https://github.com/zlanngao/deeplearning/blob/master/5.4.3/predict_chat.py 然后执行(需要耐心等待几分钟): cd /home/ubuntu python predict_chat.py 执行结果: ask > 你好 answer > 你好呀 ask > 我是谁 answer > 哈哈,大屌丝,地地眼

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