IIS_2023_1/kozlov_alexey_lab_7/README.md
2024-01-12 12:01:18 +04:00

5.2 KiB
Raw Blame History

Лабораторная работа №7. Рекуррентная нейронная сетьи задача генерации текста

14 вариант


Задание:

Выбрать художественный текст (четные варианты русскоязычный, нечетные англоязычный)и обучить на нем рекуррентную нейронную сеть для решения задачи генерации. Подобрать архитектуру и параметры так, чтобы приблизиться к максимально осмысленному результату.


Запуск

  • Запустить файл lab7.py (Для английского языка необходимо в коде выбрать соответсвующий файл и начальную строку)

Используемые технологии

  • Язык программирования Python
  • Среда разработки PyCharm
  • Библиотеки:
    • keras
    • tensorflow
    • numpy

Описание программы

Код программы выполняет следующие действия:

  1. Импортирует необходимые библиотеки: numpy, Tokenizer и pad_sequences из keras.preprocessing.text, Sequential, LSTM, Dense, Dropout из keras.models.

  2. Читает текст из файла "english.txt" и сохраняет его содержимое в переменную "text".

  3. Задает параметр "seq_length" как длину входной последовательности.

  4. Создает экземпляр класса Tokenizer, который разбивает текст на токены (в данном случае, символы) и обучает его на тексте.

  5. Преобразует текст в последовательности чисел с использованием метода texts_to_sequences.

  6. Создает входные и выходные последовательности для обучения модели с помощью цикла. Входная последовательность - это последние "seq_length" символов перед текущим символом, а выходная последовательность - это текущий символ.

  7. Преобразует входные и выходные данные в формат массивов numpy с использованием функции pad_sequences.

  8. Создает модель RNN (рекуррентная нейронная сеть) с помощью класса Sequential из keras.models. Модель состоит из двух слоев LSTM, которые последовательно соединены. Первый LSTM-слои принимает входную последовательность, а второй - выход первого слоя.

  9. Компилирует модель, задавая функцию потерь, оптимизатор и метрику для оценки модели.

  10. Обучает модель на входных и выходных данных с помощью метода fit.

  11. Определяет функцию generate_text для генерации текста. Функция принимает начальный текст seed_text и длину генерируемого текста gen_length.

  12. В цикле генерирует текст, используя обученную модель. Начиная с seed_text, функция преобразует его в последовательность чисел, затем преобразует в формат массива numpy и делает предсказание с помощью модели. Следующий символ выбирается с помощью функции argmax для получения индекса символа с наибольшей вероятностью. Затем символ добавляется к сгенерированному тексту и seed_text обновляется, чтобы учесть новый символ.

  13. Возвращает сгенерированный текст.

  14. Генерирует текст, используя seed_text и функцию generate_text, и выводит результат.


Пример работы

Graphics

Результат работы модели на основании файла с текстом на русском языке

Graphics

Результат работы модели на основании файла с текстом на английском языке

Вывод

На основе выходных данных можно сделать следующий вывод о довольно успешной работе модели, тексты содержат осмысленное содержание и практически не содержат пунктуационных и грамматических ошибок.