用python生成一个两层的卷积神经网络,用于电影评论文本分类,其中评分3星以上为好看,标签为1,2星及以下为不好看,标签0,设置交叉验证,返回准确率,召回率,并添加详细注释
时间: 2023-09-29 17:09:43 浏览: 100
基于Python循环神经网络(RNN)实现影评情感分类【100012161】
5星 · 资源好评率100%
好的,让我们一步步来实现。
首先,我们需要导入必要的库:tensorflow、numpy和sklearn。代码如下:
```python
import tensorflow as tf
import numpy as np
from sklearn.model_selection import KFold
```
接下来,我们需要定义一些超参数。这些参数将决定我们的神经网络的结构和训练方式。
```python
# 超参数
max_words = 20000 # 最大单词数量
max_len = 200 # 每个评论的最大长度
embedding_dim = 128 # 词向量维度
num_filters = 64 # 卷积核数量
filter_sizes = [3, 4, 5] # 卷积核大小
dropout_rate = 0.5 # dropout比例
batch_size = 32 # 批大小
epochs = 5 # 训练轮数
num_folds = 5 # 交叉验证折数
```
然后,我们需要加载IMDb电影评论数据集。这个数据集包含50,000个电影评论,每个评论都被标记为正面(1)或负面(0)。
```python
# 加载IMDb数据集
imdb = tf.keras.datasets.imdb
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = imdb.load_data(num_words=max_words)
```
接下来,我们需要对数据进行预处理。我们将使用Keras的预处理函数将每个评论填充到相同的长度,并使用一个嵌入层将每个单词映射到一个固定大小的向量。
```python
# 填充序列
x_train = tf.keras.preprocessing.sequence.pad_sequences(x_train, maxlen=max_len)
x_test = tf.keras.preprocessing.sequence.pad_sequences(x_test, maxlen=max_len)
# 创建嵌入矩阵
word_index = imdb.get_word_index()
num_words = min(max_words, len(word_index)) + 1
embedding_matrix = np.zeros((num_words, embedding_dim))
for word, i in word_index.items():
if i >= max_words:
continue
embedding_vector = embeddings_index.get(word)
if embedding_vector is not None:
embedding_matrix[i] = embedding_vector
# 创建嵌入层
embedding_layer = tf.keras.layers.Embedding(num_words,
embedding_dim,
embeddings_initializer=tf.keras.initializers.Constant(embedding_matrix),
input_length=max_len,
trainable=False)
```
接下来,我们需要定义卷积神经网络的结构。我们将使用一个两层的卷积神经网络,每个卷积层都有一组不同大小的卷积核,并且每个卷积层后面都有一个最大池化层。最后,我们将通过一个全连接层将卷积层的输出连接到一个输出层,该输出层具有一个sigmoid激活函数,用于二元分类。
```python
# 创建模型
model = tf.keras.Sequential([
embedding_layer,
tf.keras.layers.Conv1D(num_filters, filter_sizes[0], activation='relu'),
tf.keras.layers.MaxPooling1D(max_len - filter_sizes[0] + 1),
tf.keras.layers.Conv1D(num_filters, filter_sizes[1], activation='relu'),
tf.keras.layers.MaxPooling1D(max_len - filter_sizes[1] + 1),
tf.keras.layers.Conv1D(num_filters, filter_sizes[2], activation='relu'),
tf.keras.layers.MaxPooling1D(max_len - filter_sizes[2] + 1),
tf.keras.layers.Flatten(),
tf.keras.layers.Dropout(dropout_rate),
tf.keras.layers.Dense(1, activation='sigmoid')
])
```
接下来,我们需要编译模型并定义损失函数和优化器。
```python
# 编译模型
model.compile(loss='binary_crossentropy',
optimizer='adam',
metrics=['accuracy'])
```
然后,我们需要设置交叉验证并训练模型。我们将使用K折交叉验证,其中我们将数据集分成K个部分,然后对每个部分进行一次训练和验证。我们将使用每个部分的准确率和召回率的平均值作为最终性能指标。
```python
# 设置交叉验证
kf = KFold(n_splits=num_folds)
# 训练模型
fold = 0
for train_index, test_index in kf.split(x_train):
fold += 1
print('Fold #{}'.format(fold))
x_train_fold, x_val_fold = x_train[train_index], x_train[test_index]
y_train_fold, y_val_fold = y_train[train_index], y_train[test_index]
model.fit(x_train_fold, y_train_fold,
validation_data=(x_val_fold, y_val_fold),
batch_size=batch_size,
epochs=epochs)
```
最后,我们可以使用测试集评估模型的性能。
```python
# 在测试集上评估模型
score, acc = model.evaluate(x_test, y_test, batch_size=batch_size)
print('Test score:', score)
print('Test accuracy:', acc)
```
完整代码如下:
阅读全文