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深度学习基础入门篇-序列模型:循环神经网络 RNN、长短时记忆网络LSTM、门控循环单元GRU原理和应用详解

图片 图1 RNN网络结构图 从图1上可以看出,RNN每个时刻$t$均会接收两个输入,一个是当前时刻单词$xt$,一个是来自上一个时刻输出$h{t-1}$,经过计算产生当前时刻输出$h_t$。...Tip:当RNN读完最后一个单词,那RNN就已经读完了整个句子,一般可认为最后一个单词输出状态向量能够表示整个句子语义信息,即它是整个句子语义向量,这是一个常用想法。...1.4.1序列到类别模式¶ 第1节我们讲到,RNN读完一个句子最后一个单词,该单词对应输出便可以看做能够代表整个句子语义向量,根据这个语义向量可以进一步计算一些任务,比如文本分类,假设通过这个语义向量能够将...图片 图5 同步序列到序列模式 以 词性标注(Part-of-Speech Tagging) 为例,该任务期望得到一个句子每个单词词性,因此它输入就是一个句子单词,它输出就是每个单词对应词性...2.4.2 使用LSTM进行文本分类建模 循环神经网络RNN章节,我们谈到当RNN读完最后一个单词时候,其实已经读完了整个句子,那么最后这个单词输出向量可以被视为整个句子语义向量。

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自然语言处理(一):RNN

进一步讲,它只有一个物理RNN单元,但是这个RNN单元可以按照时间步骤进行展开,每个时间步骤接收当前时间步输入和上一个时间步输出,然后进行计算得出本时间步输出。...使用公式表示 示例 下面我们举个例子来讨论一下,如图所示,假设我们现在有这样一句话:”我爱人工智能”,经过分词之后变成”我,爱,人工,智能”这4个单词,RNN会根据这4个单词时序关系进行处理,第1个时刻处理单词...从图上可以看出,RNN每个时刻 t 均会接收两个输入,一个是当前时刻单词 X_t ,一个是来自上一个时刻输出 h_{t-1} ,经过计算产生当前时刻输出 h_t 。...总结一下,RNN会从左到右逐词阅读这个句子,并不断调用一个相同RNN Cell来处理时序信息,每阅读一个单词,RNN首先将本时刻 t 单词 X_t 和这个模型内部记忆「状态向量」 h_{t-1}...「Tip」:当RNN读完最后一个单词,那RNN就已经读完了整个句子,一般可认为最后一个单词输出状态向量能够表示整个句子语义信息,即它是整个句子语义向量,这是一个常用想法。

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序列模型1.5-1.6不同类型循环神经网络语言模型与序列生成

则只输入整段文本最后一个时间步进行预测,输出分类结果,而不是每读入一个单词输出结果。 这是一个典型多对一问题。 ?...第一个时间步输入 X,再往后时间步,不进行输入,但是输出随时间步生成音符,一直合成这个音乐作品最后一个音符。 在这个例子,需要将生成输出也作为输入传入下一层(如图红线所示) ?...输入和输出序列长度不等循环神经网络 对于机器翻译问题而言,输入句子单词数量和输出句子单词数量可能不同 通常在不同时间步依次读入输入序列,全部读完,再输出 RNN 结果,这样就可以使得...语言模型能判断句子出现概率 使用 RNN 建立语言模型 训练集: 对于一个语言模型而言首先需要一个很大文本语料库--数量众多英文句子组成文本 对于语料库一个句子来说,首先按照单词将其标记成为一个个独立单词...第二时间步,使用激活项 ,并且把正确第一个单词 cats 传入作为 相当于告诉 RNN 模型第一个词正确答案。

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Sequence to Sequence Learning with Neural Networks论文阅读

每个不在这个词汇表单词都被特殊标记为"UNK" 3.2 Decoding and Rescoring ? 我们实验核心是许多句子对上训练一个大而深LSTM。...通常,当我们把源序列与目标序列链接时,原序列每个词语目标序列对应单词相差很远。因此,该问题具有"最小时间延迟"问题。...其实可以这么理解,当我们将输入句子倒序,输入句子与输出句子之间平均距离其实并没有改变,而在倒序前,输入与输出之间最小距离是很大,并且每个词与其对应翻译词间隔是相同,而倒序,前面的词(与其翻译词...为了解决这个问题,确保一个minibatch所有句子长度大致相同,最终速度提高了2倍 3.5 Parallelization ?...我们相信一个标准RNN逆转源序列能够更加容易被训练 个人总结 这篇文章在当年看来可能非常惊艳,但是我读完这盘文章之后很无感,"不就是两个LSTM拼接吗?"。

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教程 | 将注意力机制引入RNN,解决5大应用领域序列预测问题

读完这篇博客,你会知道: 编码器-解码器结构和固定长度内部表征局限性 让网络学会针对输出序列每一项去注意输入序列对应位置注意力机制 带有注意力机制循环神经网络文本翻译、语音识别等 5 个领域中应用...然而,它受到了一个限制,即所有的输入序列都被强制编码成固定长度内部向量。这一局限性限制了这些网络性能,尤其是考虑比较长输入序列时,例如文本翻译句子。...「这种编码器-解码器方法一个潜在问题是神经网络需要把源句子所有必要信息压缩成一个固定长度向量。这使得神经网络处理长句子,尤其是比训练语料长句子时会比较困难。」...「论文提出方法能够直观地观察生成序列每个词与输入序列中一些词(软)对齐关系,这可以通过对标注权重可视化来实现……每个图中矩阵每一行代表与标注相关联权重。...前提单词假设单词注意力编译。图片来自论文:Reasoning about Entailment with Neural Attention, 2016 4.

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【刷题】统计每个元音字母字符串中出现次数【2】

【刷题】统计每个元音字母字符串中出现次数【2】 一、题目 1.题目描述 二、解题报告 1.思路分析 2.代码详解 3.注意事项C++ 一、题目 1.题目描述 题目:统计每个元音字母字符串中出现次数...输入:输入数据首先包括一个整数n,表示测试实例个数,然后是n行长度不超过100字符串 输出: 示例 : 二、解题报告 1.思路分析 循环进行通过switch匹配计数 2.代码详解...printf("a:%d\ne:%d\ni:%d\no:%d\nu:%d\n",a,e,i,o,u) ; } } } 3.注意事项C++ 输入测试是字符串,而且输入是带有空格句子...这里如果还用scanf输入,它会读完一个单词就进行后面的循环计数,不ok。...注意对于输入完样例次数那个回车,gets会将它作为输入,所以要多加一个gets吸收这个回车 字符串初始化char s[1000] 判断句子结束用 最后一个字符=‘\0’ 输出格式 之前多次测试实例有一个空行隔开

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自然语言处理让人类都懵逼,看谷歌人工智能怎么破

因为句子中词语或词组可以按照不同方式组合,语法结构分析图中会像花园小径一样分叉延伸,因而被称作“花园小径”句子。)你开始读时候,你会相信句子是这个意思。但是当你读完整句,你会发现之前自己想错了。...“中等长度句子——例如20至30个词语长度——可能会有几百、几千甚至几万种可能语法结构,这不是什么稀罕事。”...软件从左到右阅读,尝试了各种词组结合可能性并进行分析,当阅读完最后一个词语,软件认为"I"(我)为主语、"booked"(预定)为动词、"tickect to Google”(去谷歌车票)是宾语可能性最高...Gibson说,“任何一个正常长度句子,都有几千几万种可能解读方式。”语言学一个重要问题,就是人类如何从这么多可能性,快速挑选出正确选项。 花园小径句子试验显示了我们极度依赖经验。...我们日常生活中经常碰到误解句子。Levy认为,我们大脑也许想要预测那些沟通丢失、含糊地咕哝出来或者阅读时被忽视单词,以修复完整句子含义。

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一文助你解决90%自然语言处理问题(附代码)

读完本文,您将会知道如何: 收集、准备和检验数据 建立简单模型,必要时转化为深度学习 解释和理解模型,确保捕获是信息而非噪声 这篇文章我们将给你提供一步一步指导;也可以作为一个提供有效标准方法高水平概述...例如,我们可以为数据集中所有单词建立一个词汇表,每个单词对应一个不同数字(索引)。那句子就可以表示成长度为词汇表不同单词一个列表。列表每个索引处,标记该单词句子中出现次数。...这就是词袋模型(Bag of Words),这种表示完全忽略了句子单词顺序。如下所示。 ? 将句子表示为词袋。左边为句子,右边为对应表示,向量每个数字(索引)代表一个特定单词。...可视化词嵌入 「社交媒体中出现灾难」一例,大约有 2 万字词汇,这代表每个句子都将被表示为长度为 2 万向量。向量中有很多 0,因为每个句子只包含词汇表中非常小一个子集。...训练足够多数据,词汇表每个单词会生成一个 300 维向量,由意思相近单词构成。

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图解神经机器翻译注意力机制

翻译每个德语单词时,翻译器会使用记录关键词。 通过为每个单词分配分值,注意力为不同单词分配不同注意力。...为了完整起见,本文还附加了它们 BLEU 值——一种评估生成句子参考句子评判标准。 2a. Bahdanau et.al(2015)[1] 这篇注意力实现文章是注意力领域开山之作。...两个翻译器会定时「交流」它们读取每一个单词。在读完整篇德语文本,翻译器 B 负责根据「交流结果」和它们共同选择综合关键词,将德语句子逐词译成英文。...同样,翻译器 B(比 A 更高级)也会读取相同德语文本,同时记下关键词。低级翻译器 A 读取每个单词时都要向翻译器 B 报告。完成阅读后,它们会根据共同选择综合关键词,将句子逐词翻译成英文。...此外,在读取德语文本时,翻译器 H 会基于它所知和收到信息记录下相关关键词。 每个翻译器都读取完德语文本,翻译器 A 就会开始翻译第一个单词

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python用于NLPseq2seq模型实例:用Keras实现神经机器翻译

标记化和填充 下一步是标记原始句子和翻译句子,并对大于或小于特定长度句子应用填充,输入情况下,这将是最长输入句子长度。对于输出,这将是输出中最长句子长度。...填充,为句子定义了一定长度我们情况下,输入和输出中最长句子长度将分别用于填充输入和输出句子。输入中最长句子包含6个单词。对于少于6个单词句子,将在空索引添加零。...] 由于输入中有20,000个句子,并且每个输入句子长度为6,所以输入形状现在为(20000,6)。...回想一下,输出唯一单词总数为9562。因此,输出每个单词可以是9562个单词任何一个。输出句子长度为13。对于每个输入句子,我们需要一个对应输出句子。...做出预测 在这一步,您将看到如何使用英语句子作为输入进行预测。 标记化步骤,我们将单词转换为整数。解码器输出也将是整数。但是,我们希望输出是法语单词序列。为此,我们需要将整数转换回单词

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如何解决90%自然语言处理问题:分步指南奉上

读完本文,您将会知道如何: 收集、准备和检验数据 建立简单模型,必要时转化为深度学习 解释和理解模型,确保捕获是信息而非噪声 这篇文章我们将给你提供一步一步指导;也可以作为一个提供有效标准方法高水平概述...例如,我们可以为数据集中所有单词建立一个词汇表,每个单词对应一个不同数字(索引)。那句子就可以表示成长度为词汇表不同单词一个列表。列表每个索引处,标记该单词句子中出现次数。...这就是词袋模型(Bag of Words),这种表示完全忽略了句子单词顺序。如下所示。 ? 将句子表示为词袋。左边为句子,右边为对应表示,向量每个数字(索引)代表一个特定单词。...可视化词嵌入 「社交媒体中出现灾难」一例,大约有 2 万字词汇,这代表每个句子都将被表示为长度为 2 万向量。向量中有很多 0,因为每个句子只包含词汇表中非常小一个子集。...训练足够多数据,词汇表每个单词会生成一个 300 维向量,由意思相近单词构成。

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论文赏析生成模型还在用自左向右顺序?这篇论文教你如何自动推测最佳生成顺序

,用来表示生成单词句子绝对位置。还多了一项 ? ,表示句子生成结束。为什么要用这一项呢?因为原来结束符号被当作第二项输入进序列了。...个单词 ? ,采用一个向量来表示它相对位置,每个维度取值只有-1,0和1三种。 ? 定义为:如果 ? 绝对位置 ? 左边,就取-1;如果是一个词,就取0;如果在右边,就取1。...可以观察这个时刻向量长度其实只有 ? ,而且下个时刻长度就会加1。将这些向量拼接成一个矩阵 ? ,每一列表示一个单词位置向量,这个矩阵关于主对角线对称元素其实是相反数。...预测单词概率: ? 预测下一个词应该插在哪个位置: ? 注意这里不仅拼接上了下一个词词向量,还区分了每个词左边和右边隐层表示。 其实这里有个问题,一个词 ? 右边不就等价于 ?...也就是每个时刻,遍历所有的下一个单词和它相对位置,找出最大 ? 个子序列。最后目标函数变为了: ? 这里近似验被定义为了:如果 ? ? ,概率为 ? ,否则为0

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【深度学习系列】漫谈RNN之序列建模(机器翻译篇)

首先我们看下面的编码器部分,编码过程如下: 英语句子每个单词首先进行one-hot向量编码(蓝色部分)。...这个很简单,假设有10000个单词,并且每个单词标记一个索引,如0,1,2,...9999,假如Economic所对应索引为1,那么Economic单词one-hot编码向量为(0,1,0,0,...我们需要用一个向量来表示整句话,但是得到这个向量之前,我们还需要对每个单词进行二次编码,这次编码目的是要让其更有意义,不是简单one-hot编码了,那么如何得到这种更有意义编码呢?...由第2步我们已经得到了每个单词特征向量s,接下来就是把这些特征向量s按照时间先后顺序依次输入LSTM隐含层,这里假设有个h_0是一个所有元素随机初始化为0向量,于是,由s_1和h_0即可得到h_1...总结: 机器翻译时,将输入句子单词顺序颠倒一下可以提高机器翻译性能,这可能是因为减小了源句与翻译句子对应词语之间距离; 本文是序列建模一个最简单例子,如果要提升机器翻译系统性能,可以考虑假如注意力机制

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深度学习注意力机制(一)

把输入编码成一个固定长度过程,对于句子每个词都赋予相同权重,这样做是不合理。比如,机器翻译里,输入句子与输出句子之间,往往是输入一个或几个词对应于输出一个或几个词。...这里 对应就是196个区域数量,每个区域都是原始图像经过下采样得到,因此可以通过4次上采样能够恢复原始图像对应区域。...作为类比,图像上 个区域( 平展开为196)就相当于句子长度单词数量 );每个区域D维向量化表示是由D个Filter提取该区域特征concat在一起形成向量,类比于句子每个单词embedding...其中,三个门控由sigmoid激活,得到是元素值皆 0 1 之间向量,可以将门控值视作保留概率;候选向量由tanh激活,得到是元素值皆-11之间向量。...第二个式子是更新旧记忆单元,element-wise 运算表示三个门控将对各自控制向量每个元素做“取舍”:0 1 分别代表完全抛弃完全保留。第三个式子是得到隐状态。

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图解Transformer(完整版)!

实际每个句子长度不一样,我们会取一个适当值,作为向量列表长度。如果一个句子达不到这个长度,那么就填充全为 0 词向量;如果句子超出这个长度,则做截断。...这里我们代码实现,第 1 维是 batch size,第 2 维是句子长度。代码里也包括:如何用矩阵实现多组注意力并行计算。代码已经有详细注释和说明。...为了解决这个问题,Transformer 模型对每个输入向量都添加了一个向量。这些向量遵循模型学习特定模式,有助于确定每个单词位置,或者句子不同单词之间距离。...实际,我们使用句子不只有一个单词。例如--输入是:“je suis étudiant” ,输出是:“i am a student”。...我们用例子句子训练模型,希望产生图中所示概率分布 我们模型一个足够大数据集上,经过足够长时间训练,希望输出概率分布如下图所示: ? 希望经过训练,模型会输出我们希望正确翻译。

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【学术】手把手教你解决90%自然语言处理问题

我们将从最简单方法开始,然后转向更细致解决方案,比如特性工程、单词向量和深度学习。 读完这篇文章,你会知道如何: 收集、准备和检查数据。 建立简单模型,并在必要时向深度学习过渡。...例如,我们可以我们数据集中建立一个包含所有单词词汇表,并为词汇表每个单词创建一个唯一索引。每个句子都被表示成一个列表,这个列表长度取决于不同单词数量。...在这个列表每个索引,我们标记出给定词语句子中出现次数。这被称为词袋模型,因为它是一种完全无视句子中词语顺序表现形式。以下是插图说明: 把句子表示为词袋。左边是句子,右边是数字表示。...向量每一个索引都代表一个特定单词。 可视化嵌入 “社交媒体灾难”数据集中,我们大约有2万个单词,这意味着每个句子都将被表示成长度为20000向量。这每个句子只包含了我们词汇量一小部分。...黑箱解释器允许用户通过扰动输入(我们例子是从句子移除单词)和观察预测如何改变来解释任何分类器一个特定示例上决定。

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图解Transformer(完整版)!

实际每个句子长度不一样,我们会取一个适当值,作为向量列表长度。如果一个句子达不到这个长度,那么就填充全为 0 词向量;如果句子超出这个长度,则做截断。...这里我们代码实现,第 1 维是 batch size,第 2 维是句子长度。代码里也包括:如何用矩阵实现多组注意力并行计算。代码已经有详细注释和说明。...为了解决这个问题,Transformer 模型对每个输入向量都添加了一个向量。这些向量遵循模型学习特定模式,有助于确定每个单词位置,或者句子不同单词之间距离。...实际,我们使用句子不只有一个单词。例如--输入是:“je suis étudiant” ,输出是:“i am a student”。...我们用例子句子训练模型,希望产生图中所示概率分布 我们模型一个足够大数据集上,经过足够长时间训练,希望输出概率分布如下图所示: ? 希望经过训练,模型会输出我们希望正确翻译。

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python用于NLPseq2seq模型实例:用Keras实现神经机器翻译

标记化和填充 下一步是标记原始句子和翻译句子,并对大于或小于特定长度句子应用填充,输入情况下,这将是最长输入句子长度。对于输出,这将是输出中最长句子长度。...填充,为句子定义了一定长度我们情况下,输入和输出中最长句子长度将分别用于填充输入和输出句子。输入中最长句子包含6个单词。对于少于6个单词句子,将在空索引添加零。...] 由于输入中有20,000个句子,并且每个输入句子长度为6,所以输入形状现在为(20000,6)。...回想一下,输出唯一单词总数为9562。因此,输出每个单词可以是9562个单词任何一个。输出句子长度为13。对于每个输入句子,我们需要一个对应输出句子。...做出预测 在这一步,您将看到如何使用英语句子作为输入进行预测。 标记化步骤,我们将单词转换为整数。解码器输出也将是整数。但是,我们希望输出是法语单词序列。为此,我们需要将整数转换回单词

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用Keras LSTM构建编码器-解码器模型

对于解码器,我们将再次使用LSTM层,以及预测英语单词全连接层。 实现 示例数据来自manythings.org。它是由语言句子对组成我们案例,我们将使用西班牙语-英语对。...根据之前代码,西班牙语句子最大长度为12个单词,英语句子最大长度为6个单词。在这里我们可以看到使用编解码器模型优势。...为此,我们首先必须添加一个输入层,这里唯一要考虑参数是“shape”,这是西班牙语句子最大长度我们例子是12。...然后我们需要将输出1单元索引映射到字典字典我们将每个单元映射到一个单词。...我们刚刚看到了如何应用全连接层来预测一个单词,但是我们如何对整个句子进行预测呢?

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深入TextCNN(一)详述CNN及TextCNN原理

假设输入数据channel数量变为6,即输入数据shape为8×6(另,这里channel概念相当于自然语言处理embedding,而该输入数据代表8个单词,其中每个单词词向量长度为6)。...卷积过程,输入数据与过滤器每个channel上分别卷积,之后将卷积每个channel上对应数值相加,即执行4×4次6个数值相加操作,最终输出数据序列长度和channel等于1时一样仍为...矩阵,其中 ? 为一个句子单词数, ? 是每个词对应词向量维度。也就是说,输入层每一行就是一个单词所对应 ? 维词向量。...另外,这里为了使向量长度一致对原句子进行了padding操作。我们这里使用 ? 表示句子第 ? 个单词 ? 维词嵌入。...也可以选用K-Max池化(选出每个特征向量中最大K个特征),或者平均池化(将特征向量每一维取平均)等,达到效果都是将不同长度句子通过池化得到一个定长向量表示。

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领券