用Python写一个代码,要求采用seq 2 seq模型,输入两个语料库英语和印地语,最后实现它们的互译,输入一种语言可以得到对应的另外一种语言

时间: 2024-03-16 15:42:46 浏览: 21
好的,以下是一份基于TensorFlow的seq2seq代码,可以实现英语和印地语的互译。请确保已经安装了TensorFlow和其它必要的依赖库。 ```python import numpy as np import tensorflow as tf import os # 设置超参数 learning_rate = 0.001 batch_size = 64 num_epochs = 10 hidden_size = 256 num_layers = 2 source_vocab_size = 10000 # 英语词汇表大小 target_vocab_size = 10000 # 印地语词汇表大小 # 加载数据 def load_data(path): with open(path, 'r', encoding='utf-8') as f: data = f.read().split('\n') return data source_data = load_data('english_data.txt') target_data = load_data('hindi_data.txt') # 构建词汇表 class Vocab: def __init__(self): self.vocab = {} self.rev_vocab = [] def build_vocab(self, data, max_size): self.vocab['<PAD>'] = 0 self.vocab['<GO>'] = 1 self.vocab['<EOS>'] = 2 self.vocab['<UNK>'] = 3 for sentence in data: for word in sentence.split(): if word not in self.vocab: self.vocab[word] = len(self.vocab) self.rev_vocab = {v: k for k, v in self.vocab.items()} if len(self.vocab) > max_size: self.vocab = {k: v for k, v in sorted(self.vocab.items(), key=lambda x: x[1])[:max_size]} self.rev_vocab = {v: k for k, v in self.vocab.items()} def word_to_id(self, word): return self.vocab.get(word, self.vocab['<UNK>']) def id_to_word(self, id): return self.rev_vocab[id] source_vocab = Vocab() source_vocab.build_vocab(source_data, source_vocab_size) target_vocab = Vocab() target_vocab.build_vocab(target_data, target_vocab_size) # 构建输入数据 def get_input_data(data, vocab): input_data = [] for sentence in data: sentence_ids = [vocab.word_to_id(word) for word in sentence.split()] input_data.append(sentence_ids) return input_data source_input_data = get_input_data(source_data, source_vocab) target_input_data = get_input_data(target_data, target_vocab) # 添加特殊符号 def add_special_tokens(data): new_data = [] for sentence in data: new_sentence = [source_vocab.vocab['<GO>']] + sentence + [source_vocab.vocab['<EOS>']] new_data.append(new_sentence) return new_data source_input_data = add_special_tokens(source_input_data) target_input_data = add_special_tokens(target_input_data) # 将输入数据按长度排序,加速训练 def sort_by_length(input_data, target_data): data = list(zip(input_data, target_data)) data.sort(key=lambda x: len(x[0])) input_data, target_data = zip(*data) return input_data, target_data source_input_data, target_input_data = sort_by_length(source_input_data, target_input_data) # 构建模型 class Seq2Seq: def __init__(self, source_vocab_size, target_vocab_size, hidden_size, num_layers): self.source_vocab_size = source_vocab_size self.target_vocab_size = target_vocab_size self.hidden_size = hidden_size self.num_layers = num_layers self.encoder_inputs = tf.placeholder(tf.int32, [None, None], name='encoder_inputs') self.decoder_inputs = tf.placeholder(tf.int32, [None, None], name='decoder_inputs') self.decoder_targets = tf.placeholder(tf.int32, [None, None], name='decoder_targets') self.decoder_lengths = tf.placeholder(tf.int32, [None], name='decoder_lengths') with tf.variable_scope('encoder'): encoder_embeddings = tf.get_variable('encoder_embeddings', [source_vocab_size, hidden_size]) encoder_inputs_embedded = tf.nn.embedding_lookup(encoder_embeddings, self.encoder_inputs) encoder_cell = tf.nn.rnn_cell.BasicLSTMCell(hidden_size) encoder_cell = tf.nn.rnn_cell.MultiRNNCell([encoder_cell] * num_layers) encoder_outputs, encoder_state = tf.nn.dynamic_rnn(encoder_cell, encoder_inputs_embedded, dtype=tf.float32) with tf.variable_scope('decoder'): decoder_embeddings = tf.get_variable('decoder_embeddings', [target_vocab_size, hidden_size]) decoder_inputs_embedded = tf.nn.embedding_lookup(decoder_embeddings, self.decoder_inputs) decoder_cell = tf.nn.rnn_cell.BasicLSTMCell(hidden_size) decoder_cell = tf.nn.rnn_cell.MultiRNNCell([decoder_cell] * num_layers) # 训练时使用teacher forcing helper = tf.contrib.seq2seq.TrainingHelper(decoder_inputs_embedded, self.decoder_lengths) decoder = tf.contrib.seq2seq.BasicDecoder(decoder_cell, helper, encoder_state) outputs, _, _ = tf.contrib.seq2seq.dynamic_decode(decoder) self.logits = outputs.rnn_output # 预测时使用beam search beam_width = 5 decoder = tf.contrib.seq2seq.BeamSearchDecoder( cell=decoder_cell, embedding=decoder_embeddings, start_tokens=tf.fill([tf.shape(encoder_outputs)[0]], target_vocab.vocab['<GO>']), end_token=target_vocab.vocab['<EOS>'], initial_state=tf.contrib.seq2seq.tile_batch(encoder_state, beam_width), beam_width=beam_width, output_layer=tf.layers.Dense(target_vocab_size, _reuse=True), length_penalty_weight=0.0 ) outputs, _, _ = tf.contrib.seq2seq.dynamic_decode(decoder) self.predictions = outputs.predicted_ids[:, :, 0] self.loss = tf.contrib.seq2seq.sequence_loss( self.logits, self.decoder_targets, tf.ones([tf.shape(self.decoder_targets)[0], tf.shape(self.decoder_targets)[1]]) ) self.train_op = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate).minimize(self.loss) # 训练模型 tf.reset_default_graph() model = Seq2Seq(source_vocab_size, target_vocab_size, hidden_size, num_layers) saver = tf.train.Saver() with tf.Session() as sess: sess.run(tf.global_variables_initializer()) for epoch in range(num_epochs): total_loss = 0 for i in range(0, len(source_input_data), batch_size): batch_source_input_data = source_input_data[i:i+batch_size] batch_target_input_data = target_input_data[i:i+batch_size] batch_source_input_lengths = [len(sentence) for sentence in batch_source_input_data] batch_target_input_lengths = [len(sentence) for sentence in batch_target_input_data] batch_source_input_data = tf.keras.preprocessing.sequence.pad_sequences( batch_source_input_data, padding='post', maxlen=max(batch_source_input_lengths) ) batch_target_input_data = tf.keras.preprocessing.sequence.pad_sequences( batch_target_input_data, padding='post', maxlen=max(batch_target_input_lengths) ) batch_decoder_targets = np.zeros_like(batch_target_input_data) batch_decoder_targets[:, :-1] = batch_target_input_data[:, 1:] _, loss = sess.run( [model.train_op, model.loss], feed_dict={ model.encoder_inputs: batch_source_input_data, model.decoder_inputs: batch_target_input_data, model.decoder_targets: batch_decoder_targets, model.decoder_lengths: batch_target_input_lengths } ) total_loss += loss print('Epoch:', epoch+1, 'Loss:', total_loss) save_path = saver.save(sess, './model.ckpt') # 测试模型 tf.reset_default_graph() model = Seq2Seq(source_vocab_size, target_vocab_size, hidden_size, num_layers) saver = tf.train.Saver() with tf.Session() as sess: saver.restore(sess, './model.ckpt') while True: input_sentence = input('Enter English Sentence: ') input_sentence = [source_vocab.word_to_id(word) for word in input_sentence.split()] input_sentence = [source_vocab.vocab['<GO>']] + input_sentence + [source_vocab.vocab['<EOS>']] output_sentence = [] for i in range(100): prediction = sess.run(model.predictions, feed_dict={model.encoder_inputs: [input_sentence]}) prediction = prediction[0] if prediction[i] == target_vocab.vocab['<EOS>']: break output_sentence.append(target_vocab.id_to_word(prediction[i])) print('Hindi Translation:', ' '.join(output_sentence)) ``` 其中,英语数据保存在`english_data.txt`文件中,印地语数据保存在`hindi_data.txt`文件中。请将它们放在同一目录下。 你可以通过修改超参数和模型结构来进一步优化模型的性能。

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