SRU模型在文本分类中的应用

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针对rnn网络训练速度较慢，不方便并行计算的问题，作者提出了一种SRU的网络，目的是为了加快网络的训练。

SRU模型、GRU模型与LSTM模型设计上十分的相似，LSTM包含三个门函数（input gate、forget gate和output gate)，而GRU模型是LSTM模型的简化版，仅仅包含两个门函数（reset gate和update gate）。reset gate决定先前的信息如何结合当前的输入，update gate决定保留多少先前的信息。如果将reset全部设置为1，并且update gate设置为0，则模型退化为RNN模型。

SRU模型结构类似于GRU网络，但又与GRU网络有所区别，图1为lstm网络结构，图2为gru网络结构，图三为sru网络结构。从图1和图2可以看出，一次计算需要依赖于上一次的状态s计算完成，因此作者修改网络结构为图3，类似于gru网络，只包含forget gate和reset gate，这两个函数可以在循环迭代前一次计算完成，便于并行计算。

LSTM模型公式

GRU模型公式

SRU模型公式

实验步骤

1：本次实验采用SST2数据。实验之前首先对文本按单词进行分词，然后采用word2vec进行预训练（这里采用按字切词的方式避免的切词的麻烦，并且同样能获得较高的准确率）。

2：由于本次实验对比采用的是定长模型，因此需要对文本进行截断（过长）或补充（过短）。

3：实验建模Input。本次实验采用文本标签对的形式进行建模（text，label），text代表问题，label代表正负情绪标签。

4：将text进行Embedding（batch_size, sequence_len, embedding_size）表示。

5：对text采用双向序列模型计算特征（sequence_len, batch_size, rnn_size）。

SRU代码实现

6：对时序模型特征进行选择，这里采用max-pooling。

7：损失函数采用负对数损失函数。

参数设置：

1:、这里优化函数采用论文中使用的ADAM优化器。

2、学习速率为1e-4。

3、训练100轮，大概需要0.5个小时的时间。

4、这里训练采用dropout=0.5和l2约束防止过拟合。

6、batch_size这里采用256字。

7、rnn_size为200

实验效果对比：

实验效果对比

注：这里分别实验了双向的GUR算法、双向的LSTM算法和双向的SRU算法。单向GRU/LSTM/SRU的算法只能捕获当前词之前词的特征，而双向的GRU/LSTM/SRU算法则能够同时捕获前后词的特征，因此实验采用的双向的序列模型。从实验结果来看，LSTM算法性能优于GRU算法和SRU算法，SRU算法优于GRU算法；但是GRU算法训练速度要比SRU算法、LSTM算法快，实际使用可以根据自己的要求做出权衡。

参考文献

TRAINING RNNS AS FAST AS CNNS（https://arxiv.org/pdf/1709.02755.pdf）

原文链接：https://www.jianshu.com/p/e7e308584b20