Tensorflow seq2seq 模型,损失值很好,但预测是错误的



我正在尝试训练一个Seq2Seq模型。它应该将句子从source_vocabulary翻译成target_vocabulary中的句子。

损失值为 0.28,但网络不会预测目标词汇表中的单词。相反,网络的预测是负值。我不确定代码中的某些内容是否错误,或者词汇量太大,或者我是否没有进行足够的训练。我用大约 270,000 个句子的一部分数据集进行训练。即使损失值降低,我也不知道网络是否在学习一些东西。

def encDecEmb():
batch_size = 32
seq_length = 40
vocab_size = 289415
epochs = 10
embedding_size = 300
hidden_units = 20
learning_rate = 0.001
#shape = batch_size, seq_length
encoder_inputs = tf.placeholder(
tf.int32, shape=(None, None), name='encoder_inputs')
decoder_inputs = tf.placeholder(
tf.int32, shape=(None, None), name='decoder_inputs')
sequence_length = tf.placeholder(tf.int32, [None], name='sequence_length')
# Embedding
embedding = tf.get_variable("embedding", [vocab_size, embedding_size])
encoder_embedding = tf.nn.embedding_lookup(embedding, encoder_inputs)
decoder_embedding = tf.nn.embedding_lookup(embedding, decoder_inputs)
# Encoder
encoder_cell = tf.contrib.rnn.LSTMCell(hidden_units)
encoder_outputs, encoder_final_state = tf.nn.dynamic_rnn(
encoder_cell, encoder_embedding, dtype=tf.float32)
projection_layer = Dense(vocab_size, use_bias=False)
helper = tf.contrib.seq2seq.TrainingHelper(decoder_embedding,
sequence_length=sequence_length)
# Decoder
decoder_cell = tf.contrib.rnn.LSTMCell(hidden_units)
decoder = tf.contrib.seq2seq.BasicDecoder(
cell=decoder_cell, initial_state=encoder_final_state, helper=helper,
output_layer=projection_layer)
decoder_outputs, _final_state, _final_sequence_lengths = tf.contrib.seq2seq.dynamic_decode(
decoder)
logits = decoder_outputs.rnn_output
training_logits = tf.identity(decoder_outputs.rnn_output, name='logits')
target_labels = tf.placeholder(tf.int32, shape=(batch_size, seq_length))
weight_mask = tf.sequence_mask([i for i in range(
batch_size)], seq_length, dtype=tf.float32, name="weight_mask")
# loss
loss = tf.contrib.seq2seq.sequence_loss(
logits=training_logits, targets=decoder_inputs, weights=weight_mask)
#AdamOptimizer, Gradientclipping
optimizer = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate)
gradients = optimizer.compute_gradients(loss)
capped_gradients = [(tf.clip_by_value(grad, -1., 1.), var)
for grad, var in gradients if grad is not None]
train_opt = optimizer.apply_gradients(capped_gradients)
# read files
x = readCSV_to_int("./xTest.csv")
y = readCSV_to_int("./yTest.csv")
sess = tf.Session()
sess.run(tf.global_variables_initializer())
saver = tf.train.Saver()
for epoch in range(epochs):
for batch, (inputs, targets) in enumerate(get_batches(x, y, batch_size)):
_, loss_value = sess.run([train_opt, loss],
feed_dict={encoder_inputs: inputs, decoder_inputs: targets, target_labels: targets,
sequence_length: [len(inputs[0])] * batch_size})
print('Epoch{:>3}  Batch {:>4}/{}  Loss {:>6.4f}'.format(epoch, batch, (len(x) // batch_size),
loss_value))
saver.save(sess, './model_on_testset')
print("Model Trained and Saved")

对数是负数是完全可以的,它们是在被softmax归一化之前网络的输出,即数字在归一化之前被指数化(因此变成小的正数(。

您选择的架构:原版序列到序列模型不是最容易训练的模型。鉴于您只有有限数量的训练数据 (270k(,我将使用:

  1. 双向编码器;以及
  2. 具有注意力机制的解码器。

注意力简化了从解码器(实际损失计算发生的地方(到解码器的梯度流,因为梯度不仅通过编码器最终状态流动,而且通过对所有编码器状态的关注。

还有其他因素会影响性能:例如,您如何细分数据(无论您是使用单词还是子单词(以及您使用的词汇量。

无论如何,如何确定你的模型是否正在学习某些东西的最好方法是尝试从模型中解码目标句子。

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