请给我一段代码是基于循环神经网络RNN实现词位标注汉语分词,并对模型进行性能分析

时间: 2024-03-08 12:50:44 浏览: 19
好的,以下是一个基于循环神经网络RNN实现词位标注汉语分词的代码示例,并对模型进行性能分析: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.utils.data import Dataset, DataLoader class ChineseWordSegmentationDataset(Dataset): def __init__(self, data_path): self.data = [] with open(data_path, 'r', encoding='utf-8') as f: for line in f: line = line.strip() if not line: continue words = line.split() self.data.append(words) def __len__(self): return len(self.data) def __getitem__(self, idx): return self.data[idx] class ChineseWordSegmentationModel(nn.Module): def __init__(self, vocab_size, embedding_dim, hidden_dim, num_layers, tagset_size): super().__init__() self.hidden_dim = hidden_dim self.num_layers = num_layers self.embedding = nn.Embedding(vocab_size, embedding_dim) self.rnn = nn.LSTM(embedding_dim, hidden_dim, num_layers, batch_first=True) self.fc = nn.Linear(hidden_dim, tagset_size) def forward(self, x): embeds = self.embedding(x) lstm_out, _ = self.rnn(embeds) tag_space = self.fc(lstm_out) tag_scores = F.log_softmax(tag_space, dim=2) return tag_scores def train(model, train_loader, optimizer, criterion, device): model.train() train_loss = 0 for batch_idx, batch in enumerate(train_loader): inputs = torch.tensor([[vocab2idx[word] for word in sentence] for sentence in batch], dtype=torch.long).to(device) targets = torch.tensor([[tag2idx[word[-1]] for word in sentence] for sentence in batch], dtype=torch.long).to(device) optimizer.zero_grad() tag_scores = model(inputs) tag_scores = tag_scores.view(-1, tagset_size) targets = targets.view(-1) loss = criterion(tag_scores, targets) loss.backward() optimizer.step() train_loss += loss.item() return train_loss/len(train_loader) def evaluate(model, val_loader, criterion, device): model.eval() val_loss = 0 with torch.no_grad(): for batch_idx, batch in enumerate(val_loader): inputs = torch.tensor([[vocab2idx[word] for word in sentence] for sentence in batch], dtype=torch.long).to(device) targets = torch.tensor([[tag2idx[word[-1]] for word in sentence] for sentence in batch], dtype=torch.long).to(device) tag_scores = model(inputs) tag_scores = tag_scores.view(-1, tagset_size) targets = targets.view(-1) loss = criterion(tag_scores, targets) val_loss += loss.item() return val_loss/len(val_loader) # 数据准备 train_data = ChineseWordSegmentationDataset('./train.txt') val_data = ChineseWordSegmentationDataset('./val.txt') vocab = set() tagset = set() for sentence in train_data.data + val_data.data: for word in sentence: vocab.add(word) tagset.add(word[-1]) vocab_size = len(vocab) tagset_size = len(tagset) vocab2idx = {word:i+1 for i,word in enumerate(vocab)} tag2idx = {tag:i for i,tag in enumerate(tagset)} # 模型及训练准备 device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu') model = ChineseWordSegmentationModel(vocab_size+1, 128, 128, 2, tagset_size).to(device) optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) criterion = nn.NLLLoss() train_loader = DataLoader(train_data, batch_size=128, shuffle=True) val_loader = DataLoader(val_data, batch_size=128, shuffle=False) # 训练及评估模型 for epoch in range(10): train_loss = train(model, train_loader, optimizer, criterion, device) val_loss = evaluate(model, val_loader, criterion, device) print('Epoch: {} Train Loss: {:.4f} Valid Loss: {:.4f}'.format(epoch, train_loss, val_loss)) ``` 在这个模型中,我们使用了LSTM来对汉语句子进行标注。在训练之前,我们将汉语句子转换成了一个整数序列,将每个词转换成一个整数索引,同时将标签转换成整数索引。训练过程中,我们使用`nn.NLLLoss`作为损失函数,使用`Adam`优化器进行优化。 在性能分析方面,我们可以使用`torch.utils.bottleneck`模块来分析模型的瓶颈。该模块可以帮助我们找到代码中的瓶颈和瓶颈操作,以便我们对其进行优化。例如,我们可以使用以下代码来分析模型的瓶颈: ```python import torch.utils.bottleneck as bn with torch.autograd.profiler.profile(use_cuda=True) as prof: bn.remove(model(inputs)) print(prof) ``` 这将输出一个包含模型瓶颈信息的报告,我们可以根据报告中的信息对模型进行优化。

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