LSTM技术在唐诗生成中的应用研究

需积分: 5 0 下载量 121 浏览量 更新于2024-10-21 收藏 205B ZIP 举报
资源摘要信息:"基于LSTM的唐诗生成.zip" 知识点详细说明: LSTM(长短期记忆网络)是一种特殊类型的循环神经网络(RNN),在处理和学习长期依赖关系的序列数据方面表现出色。它特别适合处理那些时间跨度很长的数据序列,有效解决了传统RNN在长序列处理中出现的梯度消失或梯度爆炸问题。下面将详细介绍LSTM的基本结构和主要组件: 1. 记忆单元(Memory Cell):记忆单元是LSTM的创新之处,它负责存储和携带长期状态信息。在LSTM结构中,记忆单元像传送带一样,贯穿整个网络的每个单元,允许信息不经过复杂的非线性变换,保持其完整性。它对于LSTM能够捕捉长期依赖性至关重要。 2. 输入门(Input Gate):输入门负责控制哪些新的信息可以被加入到记忆单元中。它由当前时刻的输入向量以及上一时刻的隐藏状态共同决定。这个门决定是否以及如何更新记忆单元的内容,保证了网络能够学习到新的信息并且在需要时保留它们。 3. 遗忘门(Forget Gate):遗忘门的作用是决定记忆单元中哪些信息需要被遗忘或丢弃。它通过当前时刻的输入数据以及上一时刻的隐藏状态的组合来设置记忆单元中的信息保留程度。这个机制使得LSTM可以忘记掉不重要或过时的信息,从而优化长期记忆。 4. 输出门(Output Gate):输出门决定了在给定当前输入和隐藏状态的情况下,将从记忆单元中提取哪些信息输出。它控制着网络的输出,并影响到下一个隐藏状态的生成。这确保了只有经过选择和处理的信息会被传递到下一个阶段。 LSTM的计算过程可以概括为以下四个步骤: a. 首先,通过遗忘门来决定哪些信息需要从记忆单元中丢弃。 b. 接着,通过输入门来决定哪些新信息需要被加入到记忆单元。 c. 然后,更新记忆单元的状态,这可能涉及到遗忘某些信息并添加新的信息。 d. 最后,通过输出门来确定将从记忆单元中输出哪些信息到当前的隐藏状态。 LSTM由于其能够有效处理长期依赖问题,在多个领域中被广泛应用,如语音识别、文本生成、机器翻译、时间序列预测等。在文本生成方面,LSTM可以用来生成连贯且有意义的文本,如在本资源包中提到的“基于LSTM的唐诗生成”。这项技术涉及使用大量唐诗数据来训练LSTM模型,以便它能够学习唐诗的韵律、风格、用词习惯等特征,并生成新的、符合古诗词风格的文本。 本资源文件包可能包含用于训练和实现LSTM模型的数据集、源代码、脚本或其他相关文档。文件名称列表中的"content"表明,压缩包中可能包含了训练模型所必需的各类内容文件,例如唐诗文本数据、LSTM网络模型的定义文件、配置文件以及可能的预处理和后处理脚本等。通过学习和使用这些内容,研究人员和开发人员可以构建自己的唐诗生成模型,或者对现有的LSTM模型进行进一步的研究和开发。

这段代码中加一个test loss功能 class LSTM(nn.Module): def __init__(self, input_size, hidden_size, num_layers, output_size, batch_size, device): super().__init__() self.device = device self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.num_layers = num_layers self.output_size = output_size self.num_directions = 1 # 单向LSTM self.batch_size = batch_size self.lstm = nn.LSTM(self.input_size, self.hidden_size, self.num_layers, batch_first=True) self.linear = nn.Linear(65536, self.output_size) def forward(self, input_seq): h_0 = torch.randn(self.num_directions * self.num_layers, self.batch_size, self.hidden_size).to(self.device) c_0 = torch.randn(self.num_directions * self.num_layers, self.batch_size, self.hidden_size).to(self.device) output, _ = self.lstm(input_seq, (h_0, c_0)) pred = self.linear(output.contiguous().view(self.batch_size, -1)) return pred if __name__ == '__main__': # 加载已保存的模型参数 saved_model_path = '/content/drive/MyDrive/危急值/model/dangerous.pth' device = 'cuda:0' lstm_model = LSTM(input_size=1, hidden_size=64, num_layers=1, output_size=3, batch_size=256, device='cuda:0').to(device) state_dict = torch.load(saved_model_path) lstm_model.load_state_dict(state_dict) dataset = ECGDataset(X_train_df.to_numpy()) dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=256, shuffle=True, num_workers=0, drop_last=True) loss_fn = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(lstm_model.parameters(), lr=1e-4) for epoch in range(200000): print(f'epoch:{epoch}') lstm_model.train() epoch_bar = tqdm(dataloader) for x, y in epoch_bar: optimizer.zero_grad() x_out = lstm_model(x.to(device).type(torch.cuda.FloatTensor)) loss = loss_fn(x_out, y.long().to(device)) loss.backward() epoch_bar.set_description(f'loss:{loss.item():.4f}') optimizer.step() if epoch % 100 == 0 or epoch == epoch - 1: torch.save(lstm_model.state_dict(), "/content/drive/MyDrive/危急值/model/dangerous.pth") print("权重成功保存一次")

2023-06-03 上传