pytorch 如何使用batch训练lstm网络


Posted in Python onMay 28, 2021

batch的lstm

# 导入相应的包
import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
import torch.optim as optim
import torch.utils.data as Data 
torch.manual_seed(1) 
 
# 准备数据的阶段
def prepare_sequence(seq, to_ix):
    idxs = [to_ix[w] for w in seq]
    return torch.tensor(idxs, dtype=torch.long)
  
with open("/home/lstm_train.txt", encoding='utf8') as f:
    train_data = []
    word = []
    label = []
    data = f.readline().strip()
    while data:
        data = data.strip()
        SP = data.split(' ')
        if len(SP) == 2:
            word.append(SP[0])
            label.append(SP[1])
        else:
            if len(word) == 100 and 'I-PRO' in label:
                train_data.append((word, label))
            word = []
            label = []
        data = f.readline()
 
word_to_ix = {}
for sent, _ in train_data:
    for word in sent:
        if word not in word_to_ix:
            word_to_ix[word] = len(word_to_ix)
 
tag_to_ix = {"O": 0, "I-PRO": 1}
for i in range(len(train_data)):
    train_data[i] = ([word_to_ix[t] for t in train_data[i][0]], [tag_to_ix[t] for t in train_data[i][1]])
 
# 词向量的维度
EMBEDDING_DIM = 128
 
# 隐藏层的单元数
HIDDEN_DIM = 128
 
# 批大小
batch_size = 10  
class LSTMTagger(nn.Module):
 
    def __init__(self, embedding_dim, hidden_dim, vocab_size, tagset_size, batch_size):
        super(LSTMTagger, self).__init__()
        self.hidden_dim = hidden_dim
        self.batch_size = batch_size
        self.word_embeddings = nn.Embedding(vocab_size, embedding_dim)
 
        # The LSTM takes word embeddings as inputs, and outputs hidden states
        # with dimensionality hidden_dim.
        self.lstm = nn.LSTM(embedding_dim, hidden_dim, batch_first=True)
 
        # The linear layer that maps from hidden state space to tag space
        self.hidden2tag = nn.Linear(hidden_dim, tagset_size)
 
    def forward(self, sentence):
        embeds = self.word_embeddings(sentence)
        # input_tensor = embeds.view(self.batch_size, len(sentence) // self.batch_size, -1)
        lstm_out, _ = self.lstm(embeds)
        tag_space = self.hidden2tag(lstm_out)
        scores = F.log_softmax(tag_space, dim=2)
        return scores
 
    def predict(self, sentence):
        embeds = self.word_embeddings(sentence)
        lstm_out, _ = self.lstm(embeds)
        tag_space = self.hidden2tag(lstm_out)
        scores = F.log_softmax(tag_space, dim=2)
        return scores 
 
loss_function = nn.NLLLoss()
model = LSTMTagger(EMBEDDING_DIM, HIDDEN_DIM, len(word_to_ix), len(tag_to_ix), batch_size)
optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.1)
 
data_set_word = []
data_set_label = []
for data_tuple in train_data:
    data_set_word.append(data_tuple[0])
    data_set_label.append(data_tuple[1])
torch_dataset = Data.TensorDataset(torch.tensor(data_set_word, dtype=torch.long), torch.tensor(data_set_label, dtype=torch.long))
# 把 dataset 放入 DataLoader
loader = Data.DataLoader(
    dataset=torch_dataset,  # torch TensorDataset format
    batch_size=batch_size,  # mini batch size
    shuffle=True,  #
    num_workers=2,  # 多线程来读数据
)
 
# 训练过程
for epoch in range(200):
    for step, (batch_x, batch_y) in enumerate(loader):
        # 梯度清零
        model.zero_grad()
        tag_scores = model(batch_x)
 
        # 计算损失
        tag_scores = tag_scores.view(-1, tag_scores.shape[2])
        batch_y = batch_y.view(batch_y.shape[0]*batch_y.shape[1])
        loss = loss_function(tag_scores, batch_y)
        print(loss)
        # 后向传播
        loss.backward()
 
        # 更新参数
        optimizer.step()
 
# 测试过程
with torch.no_grad():
    inputs = torch.tensor([data_set_word[0]], dtype=torch.long)
    print(inputs)
    tag_scores = model.predict(inputs)
    print(tag_scores.shape)
    print(torch.argmax(tag_scores, dim=2))

补充:PyTorch基础-使用LSTM神经网络实现手写数据集识别

看代码吧~

import numpy as np
import torch
from torch import nn,optim
from torch.autograd import Variable
from torchvision import datasets,transforms
from torch.utils.data import DataLoader
# 训练集
train_data = datasets.MNIST(root="./", # 存放位置
                            train = True, # 载入训练集
                            transform=transforms.ToTensor(), # 把数据变成tensor类型
                            download = True # 下载
                           )
# 测试集
test_data = datasets.MNIST(root="./",
                            train = False,
                            transform=transforms.ToTensor(),
                            download = True
                           )
# 批次大小
batch_size = 64
# 装载训练集
train_loader = DataLoader(dataset=train_data,batch_size=batch_size,shuffle=True)
# 装载测试集
test_loader = DataLoader(dataset=test_data,batch_size=batch_size,shuffle=True)
for i,data in enumerate(train_loader):
    inputs,labels = data
    print(inputs.shape)
    print(labels.shape)
    break
# 定义网络结构
class LSTM(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(LSTM,self).__init__()# 初始化
        self.lstm = torch.nn.LSTM(
            input_size = 28, # 表示输入特征的大小
            hidden_size = 64, # 表示lstm模块的数量
            num_layers = 1, # 表示lstm隐藏层的层数
            batch_first = True # lstm默认格式input(seq_len,batch,feature)等于True表示input和output变成(batch,seq_len,feature)
        )
        self.out = torch.nn.Linear(in_features=64,out_features=10)
        self.softmax = torch.nn.Softmax(dim=1)
    def forward(self,x):
        # (batch,seq_len,feature)
        x = x.view(-1,28,28)
        # output:(batch,seq_len,hidden_size)包含每个序列的输出结果
        # 虽然lstm的batch_first为True,但是h_n,c_n的第0个维度还是num_layers
        # h_n :[num_layers,batch,hidden_size]只包含最后一个序列的输出结果
        # c_n:[num_layers,batch,hidden_size]只包含最后一个序列的输出结果
        output,(h_n,c_n) = self.lstm(x)
        output_in_last_timestep = h_n[-1,:,:]
        x = self.out(output_in_last_timestep)
        x = self.softmax(x)
        return x
# 定义模型
model = LSTM()
# 定义代价函数
mse_loss = nn.CrossEntropyLoss()# 交叉熵
# 定义优化器
optimizer = optim.Adam(model.parameters(),lr=0.001)# 随机梯度下降
# 定义模型训练和测试的方法
def train():
    # 模型的训练状态
    model.train()
    for i,data in enumerate(train_loader):
        # 获得一个批次的数据和标签
        inputs,labels = data
        # 获得模型预测结果(64,10)
        out = model(inputs)
        # 交叉熵代价函数out(batch,C:类别的数量),labels(batch)
        loss = mse_loss(out,labels)
        # 梯度清零
        optimizer.zero_grad()
        # 计算梯度
        loss.backward()
        # 修改权值
        optimizer.step()
        
def test():
    # 模型的测试状态
    model.eval()
    correct = 0 # 测试集准确率
    for i,data in enumerate(test_loader):
        # 获得一个批次的数据和标签
        inputs,labels = data
        # 获得模型预测结果(64,10)
        out = model(inputs)
        # 获得最大值,以及最大值所在的位置
        _,predicted = torch.max(out,1)
        # 预测正确的数量
        correct += (predicted==labels).sum()
    print("Test acc:{0}".format(correct.item()/len(test_data)))
    
    correct = 0
    for i,data in enumerate(train_loader): # 训练集准确率
        # 获得一个批次的数据和标签
        inputs,labels = data
        # 获得模型预测结果(64,10)
        out = model(inputs)
        # 获得最大值,以及最大值所在的位置
        _,predicted = torch.max(out,1)
        # 预测正确的数量
        correct += (predicted==labels).sum()
    print("Train acc:{0}".format(correct.item()/len(train_data)))
# 训练
for epoch in range(10):
    print("epoch:",epoch)
    train()
    test()

pytorch 如何使用batch训练lstm网络

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持三水点靠木。

Python 相关文章推荐
python应用程序在windows下不出现cmd窗口的办法
May 29 Python
跟老齐学Python之有容乃大的list(1)
Sep 14 Python
Python的Flask框架中@app.route的用法教程
Mar 31 Python
python中日志logging模块的性能及多进程详解
Jul 18 Python
Python使用sorted排序的方法小结
Jul 28 Python
利用Python将文本中的中英文分离方法
Oct 31 Python
Python pip替换为阿里源的方法步骤
Jul 02 Python
一篇文章搞定Python操作文件与目录
Aug 13 Python
Python集合基本概念与相关操作实例分析
Oct 30 Python
Python3.7 读取 mp3 音频文件生成波形图效果
Nov 05 Python
wxpython实现按钮切换界面的方法
Nov 19 Python
Python编写nmap扫描工具
Jul 21 Python
使用Pytorch训练two-head网络的操作
May 28 #Python
使用Python的开发框架Brownie部署以太坊智能合约
使用Pytorch实现two-head(多输出)模型的操作
8g内存用python读取10文件_面试题-python 如何读取一个大于 10G 的txt文件?
用python画城市轮播地图
用Python实现一个打字速度测试工具来测试你的手速
解决Pytorch dataloader时报错每个tensor维度不一样的问题
May 28 #Python
You might like
PHP安全技术之 实现php基本安全
2010/09/04 PHP
php中将地址生成迅雷快车旋风链接的代码[测试通过]
2011/04/20 PHP
php把时间戳转换成多少时间之前函数的实例
2016/11/16 PHP
PHP实现超简单的SSL加密解密、验证及签名的方法示例
2017/08/28 PHP
php使用curl_init()和curl_multi_init()多线程的速度比较详解
2018/08/15 PHP
javascript 混合的构造函数和原型方式,动态原型方式
2009/12/07 Javascript
探讨JavaScript中声明全局变量三种方式的异同
2013/12/03 Javascript
ext中store.load跟store.reload的区别示例介绍
2014/06/17 Javascript
javascript拖拽应用实例
2016/03/25 Javascript
javascript基础知识之html5轮播图实例讲解(44)
2017/02/17 Javascript
微信web端后退强制刷新功能的实现代码
2018/03/04 Javascript
JavaScript图片处理与合成总结
2018/03/04 Javascript
详解redis在nodejs中的应用
2018/05/02 NodeJs
node thread.sleep实现示例
2018/06/20 Javascript
Vue中的v-for循环key属性注意事项小结
2018/08/12 Javascript
element-ui 的el-button组件中添加自定义颜色和图标的实现方法
2018/10/26 Javascript
javascript(基于jQuery)实现鼠标获取选中的文字示例【测试可用】
2019/10/26 jQuery
使用Typescript和ES模块发布Node模块的方法
2020/05/25 Javascript
vue使用element-ui实现表单验证
2020/12/13 Vue.js
Python读写及备份oracle数据库操作示例
2018/05/17 Python
python顺序的读取文件夹下名称有序的文件方法
2018/07/11 Python
python3.5绘制随机漫步图
2018/08/27 Python
python版大富翁源代码分享
2018/11/19 Python
python模块常用用法实例详解
2019/10/17 Python
python循环输出三角形图案的例子
2019/11/22 Python
python 实现按对象传值
2019/12/26 Python
python代码xml转txt实例
2020/03/10 Python
python线程池如何使用
2020/05/28 Python
预订全球最佳旅行体验:Viator
2018/03/30 全球购物
集体备课反思
2014/02/12 职场文书
我爱读书演讲稿
2014/05/07 职场文书
商务英语求职信范文
2015/03/19 职场文书
2016年幼儿园教师政治学习心得体会
2016/01/23 职场文书
为什么说餐饮很难做,是因为你不了解这些新规则
2019/08/20 职场文书
Vue CLI中模式与环境变量的深入详解
2021/05/30 Vue.js
Docker官方工具docker-registry案例演示
2022/04/13 Servers