[nlp] 4. Convolutional neural network을 이용한 문장 분류 모델 (감정 분석/pytorch)

업데이트: March 18, 2021

4 - Convolutional Sentiment Analysis

2021/03/18 Happy-jihye

Reference : pytorch-sentiment-analysis/4 - Convolutional Sentiment Analysis

Pytorch / TorchText
이번 tutorial에서는 컴퓨터 비전 분야에서 자주 사용되는 네트워크인 Convolutional neural network(CNN)를 사용하여 감정 분석을 할 예정입니다.
Convolutional Neural Networks for Sentence Classification paper의 model을 사용하였습니다.

CNN

CNN은 여러개의 convolutional layer와 linear layer로 구성이 되어있습니다.
Convolutional layer에서는 filter(kernals, receptive fields라고도 불림)를 사용하여 image를 스캔하고 처리합니다.
각 filter는 backpropagation을 통해 학습되며, weight에 대한 정보를 가지고 있습니다.
- 예를 들어, 3x3 filter는 9개의 가중치를 가집니다.
우리는 가중치를 학습시킴으로써 이미지의 일부를 추출할 수 있습니다. 예를 들어 CNN을 통해 사람의 얼굴을 분석하는 경우에는, 눈코입을 각각 추출할 수 있습니다.

CNN on text

CNN에서 3x3 filter를 사용하여 이미지의 일부분에 대한 특징을 저장할 수 있는 것 처럼, 1x2 filter를 연속된 2개의 단어에 적용시킬 수 있습니다.
tutorial3에서는 bi-gram을 사용한 FastText 모델에 대해 알아봤다면, tutorial4에서는 CNN model의 filter를 사용한 bi-grams(1x2 filter), tri-grams(1x3 filter), n-grams(1xn filter)에 대해 알아볼 예정입니다.

1. Preparing Data

!apt install python3.7
!pip install torchtext==0.6.0
!python -m spacy download en

Convolutional layer는 batch dimension을 사용하므로, batch_first = True로 설정하여 신경망에 입력되는 텐서의 첫번째 차원값이 batch_size가 되도록 지정해줍니다.

import torch
from torchtext import data

TEXT = data.Field(tokenize = 'spacy',
                  tokenizer_language = 'en',
                  batch_first = True)

LABEL = data.LabelField(dtype = torch.float) # pos -> 1 / neg -> 0

1) IMDb Dataset

5만개의 영화 리뷰로 구성된 dataset인 IMDb dataset을 다운로드 받은 후, 이전에 정의한 Field(TEXT, LABEL)를 사용해서 데이터를 처리하였습니다.
torchtext.datasets의 IMDB 의 dataset에서 train_data, valid_data, test_data를 나눠주었습니다.

from torchtext import datasets
import random
import numpy as np

SEED = 1234

random.seed(SEED)
np.random.seed(SEED)
torch.manual_seed(SEED)
torch.backends.cudnn.deterministic = True

train_data, test_data = datasets.IMDB.splits(TEXT, LABEL)
train_data, valid_data = train_data.split(random_state = random.seed(SEED))

print(f'training examples 수 : {len(train_data)}')
print(f'validations examples 수 : {len(valid_data)}')
print(f'testing examples 수 : {len(test_data)}')

training examples 수 : 17500
validations examples 수 : 7500
testing examples 수 : 25000

2) Build Vocabulary and load the pre-trained word embeddings

glove.6B.100 의 학습된 임베딩 벡터를 사용합니다.

MAX_VOCAB_SIZE = 25_000

TEXT.build_vocab(train_data, 
                 max_size = MAX_VOCAB_SIZE,
                 vectors = "glove.6B.100d",
                 unk_init = torch.Tensor.normal_)

LABEL.build_vocab(train_data)

print(f"Unique tokens in TEXT vocabulary: {len(TEXT.vocab)}")
print(f"Unique tokens in LABEL vocabulary: {len(LABEL.vocab)}")

Unique tokens in TEXT vocabulary: 25002
Unique tokens in LABEL vocabulary: 2

3) Create the iterators

device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')

BATCH_SIZE = 64

train_iterator, valid_iterator, test_iterator = data.BucketIterator.splits(
    (train_data, valid_data, test_data),
    batch_size = BATCH_SIZE,
    device = device
)

2. Build Model

Using the n-gram filter

보통 image는 2-dimension이지만, text는 1-dimension입니다. 하지만 tutorial-3처럼 embedding하면, text를 2차원의 vector라고 생각할 수 있습니다.
- 아래의 그림에서는 4-words, 5-embedding_dim 이므로 [4x5]의 tensor처럼 생각할 수 있습니다.

filter는 [n x emb_dim]의 size를 가진 tensor이고, 이때 n은 연속된 단어의 수를 의미합니다.
- 예를 들어 bi-gram의 filter라면 size는 [2x5]가 될 것 입니다.
filter는 아래로 이동하며, embedding vector의 내적을 통해 계산을 하면, 그림의 빨간색에 해당하는 하나의 실수값을 얻을 수 있습니다.

또한, 그림처럼 filter의 width가 image의 width와 같을 경우, vector는 (height of image(length of the word) - height of filter + 1)개의 element를 가집니다.
- 위의 예제에서는 4-2+1 = 3개의 element

이 예제에서는 100개씩 3, 4, 5 size의 다양한 필터를 사용할 예정입니다.

Max-pooling

이번 시간에 사용되는 model에서는 convolutional layer에 max pooling을 취해줍니다. FastText의 모델에서는 F.avg_pool2d 함수를 사용하여 내적값의 평균치를 구했다면, 이번 모델에서는 내적 벡터의 최댓값을 구해줍니다.
여기서 최댓값은 가장 중요한 feature임을 의미합니다.
이 모델에서는 3종류의 총 300개의 n-gram filter를 사용합니다. single vector에서 나온 최댓값들을 하나의 linear vector으로 만든 후에 감정을 예측하므로, 이 weight linear vector가 괜찮은 최종 결정을 내릴 것이라고 생각할 수 있습니다.

CNN

unsqueeze는 특정 위치에 1인 차원을 추가하는 함수입니다. 자세한 설명은 이 링크를 참고하세요 :)

import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F

class CNN(nn.Module):
  def __init__(self, vocab_size, embedding_dim,
               n_filters, filter_sizes,
               output_dim,
               dropout, 
               pad_idx          #<pad> token
               ): 
    
    super().__init__()

    self.embedding = nn.Embedding(vocab_size, embedding_dim, padding_idx = pad_idx)

    self.conv_0 = nn.Conv2d(in_channels = 1, 
                            out_channels = n_filters, 
                            kernel_size = (filter_sizes[0], embedding_dim)) # 각 kernel의 size는 [n x emb_dim] 입니다.
    
    self.conv_1 = nn.Conv2d(in_channels = 1,
                            out_channels = n_filters,
                            kernel_size = (filter_sizes[1], embedding_dim)) 
    
    self.conv_2 = nn.Conv2d(in_channels = 1,
                            out_channels = n_filters,
                            kernel_size = (filter_sizes[2], embedding_dim))
    
    self.fc = nn.Linear(len(filter_sizes) * n_filters, output_dim)

    self.dropout = nn.Dropout(dropout)

  def forward(self, text):

    # text = [batch size, sentence length]
    ## RNN에서는 batch size의 입력을 두번째로 원하기 때문에 text가 [sentence length, batch size] 였다면,
    ## CNN에서는 batch size를 먼저 입력받아야하기 때문에 batch_first를 True로 설정하여 이렇게 데이터를 구성해주었습니다.

    embedded = self.embedding(text).unsqueeze(1) # 두번째 위치에 1인 차원을 추가

    # embedded = [batch size, sentence length, embedding dim]
    # unsquezzed_embedded = [batch size, 1, sentence length, embedding dim]

    conved_0 = F.relu(self.conv_0(embedded).squeeze(3))
    conved_1 = F.relu(self.conv_1(embedded).squeeze(3))
    conved_2 = F.relu(self.conv_2(embedded).squeeze(3))

    ## self.conv_0(embedded) -> [batch size, n_filters, sentence length - filter_sizes[n] + 1, 1]
    ## squeeze (1인 차원 제거) -> [batch size, n_filters, sentence length - filter_sizes[n] + 1]
    # conved_n = [batch size, n_filters, sentence length - filter_sizes[n] + 1]

    pooled_0 = F.max_pool1d(conved_0, conved_0.shape[2]).squeeze(2)
    pooled_1 = F.max_pool1d(conved_1, conved_1.shape[2]).squeeze(2)
    pooled_2 = F.max_pool1d(conved_2, conved_2.shape[2]).squeeze(2)

    # pooled_n = [batch size, n_filters]

    cat = self.dropout(torch.cat((pooled_0, pooled_1, pooled_2), dim = 1))

    # cat = [batch_size, n_filters * len(filter_sizes)]

    return self.fc(cat)

위의 코드를 아래와 같이 작성할 수도 있습니다. 위와 같이 작성하면 3개의 서로 다른 크기의 필터만을 사용할 수 있지만, 아래와 같이 작성하면 여러 종류의 필터를 사용할 수도 있습니다.

import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F

class CNN(nn.Module):
  def __init__(self, vocab_size, embedding_dim,
               n_filters, filter_sizes,
               output_dim,
               dropout, 
               pad_idx          #<pad> token
               ): 
    
    super().__init__()

    self.embedding = nn.Embedding(vocab_size, embedding_dim, padding_idx = pad_idx)

    self.convs = nn.ModuleList([
                                nn.Conv2d(in_channels = 1,
                                          out_channels = n_filters,
                                          kernel_size = (fs, embedding_dim))
                                for fs in filter_sizes
    ])
    
    self.fc = nn.Linear(len(filter_sizes) * n_filters, output_dim)

    self.dropout = nn.Dropout(dropout)

  def forward(self, text):

    # text = [batch size, sentence length]
    ## RNN에서는 batch size의 입력을 두번째로 원하기 때문에 text가 [sentence length, batch size] 였다면,
    ## CNN에서는 batch size를 먼저 입력받아야하기 때문에 batch_first를 True로 설정하여 이렇게 데이터를 구성해주었습니다.

    embedded = self.embedding(text).unsqueeze(1) # 두번째 위치에 1인 차원을 추가

    # embedded = [batch size, sentence length, embedding dim]
    # unsquezzed_embedded = [batch size, 1, sentence length, embedding dim]

    conved = [F.relu(conv(embedded).squeeze(3)) for conv in self.convs]

    # conved_n = [batch size, n_filters, sentence length - filter_sizes[n] + 1]

    pooled = [F.max_pool1d(conv, conv.shape[2]).squeeze(2) for conv in conved]

    # pooled_n = [batch size, n_filters]

    cat = self.dropout(torch.cat(pooled, dim = 1))

    # cat = [batch_size, n_filters * len(filter_sizes)]

    return self.fc(cat)

이번 튜토리얼에서는 2차원의 convolutional model을 이용하여 모델을 구현하였지만, 아래와 같이 구현하면 1차원의 convolutional model을 사용할 수도 있습니다.

class CNN1d(nn.Module):
    def __init__(self, vocab_size, embedding_dim, n_filters, filter_sizes, output_dim, 
                 dropout, pad_idx):
        
        super().__init__()
        
        self.embedding = nn.Embedding(vocab_size, embedding_dim, padding_idx = pad_idx)
        
        self.convs = nn.ModuleList([
                                    nn.Conv1d(in_channels = embedding_dim, 
                                              out_channels = n_filters, 
                                              kernel_size = fs)
                                    for fs in filter_sizes
                                    ])
        
        self.fc = nn.Linear(len(filter_sizes) * n_filters, output_dim)
        
        self.dropout = nn.Dropout(dropout)
        
    def forward(self, text):
        
        #text = [batch size, sent len]
        
        embedded = self.embedding(text)
                
        #embedded = [batch size, sent len, emb dim]
        
        embedded = embedded.permute(0, 2, 1)
        
        #embedded = [batch size, emb dim, sent len]
        
        conved = [F.relu(conv(embedded)) for conv in self.convs]
            
        #conved_n = [batch size, n_filters, sent len - filter_sizes[n] + 1]
        
        pooled = [F.max_pool1d(conv, conv.shape[2]).squeeze(2) for conv in conved]
        
        #pooled_n = [batch size, n_filters]
        
        cat = self.dropout(torch.cat(pooled, dim = 1))
        
        #cat = [batch size, n_filters * len(filter_sizes)]
            
        return self.fc(cat)

Create an instance our CNN Class

INPUT_DIM = len(TEXT.vocab)
EMBEDDING_DIM = 100
N_FILTERS = 100
FILTER_SIZES = [3,4,5]
OUTPUT_DIM = 1
DROPOUT = 0.5
PAD_IDX = TEXT.vocab.stoi[TEXT.pad_token]

model = CNN(INPUT_DIM, EMBEDDING_DIM, N_FILTERS, FILTER_SIZES, OUTPUT_DIM, DROPOUT, PAD_IDX)

def count_parameters(model):
    return sum(p.numel() for p in model.parameters() if p.requires_grad)

print(f'The model has {count_parameters(model):,} trainable parameters')

The model has 2,620,801 trainable parameters

pre-trained embeddings을 load합니다.

pretrained_embeddings = TEXT.vocab.vectors

print(pretrained_embeddings.shape)
model.embedding.weight.data.copy_(pretrained_embeddings)

torch.Size([25002, 100])

tensor([[-1.1172e-01, -4.9659e-01,  1.6307e-01,  ...,  1.2647e+00,
         -2.7527e-01, -1.3254e-01],
        [-8.5549e-01, -7.2081e-01,  1.3755e+00,  ...,  8.2522e-02,
         -1.1314e+00,  3.9972e-01],
        [-3.8194e-02, -2.4487e-01,  7.2812e-01,  ..., -1.4590e-01,
          8.2780e-01,  2.7062e-01],
        ...,
        [-1.8866e-01,  7.5537e-01, -1.6210e-01,  ...,  7.8887e-05,
          2.2752e-01, -1.9435e-01],
        [ 8.1298e-02,  2.4855e-01,  4.3583e-01,  ..., -3.6564e-01,
          6.6258e-01,  5.0125e-01],
        [ 7.9125e-01, -2.5157e-03,  8.3469e-01,  ...,  2.5457e-01,
          8.3578e-01,  1.2827e+00]])

unknown token과 padding token은 embedding weight를 0으로 초기화합니다.

# PAD_IDX = TEXT.vocab.stoi[TEXT.pad_token] : 1
UNK_IDX = TEXT.vocab.stoi[TEXT.unk_token] #0

model.embedding.weight.data[UNK_IDX] = torch.zeros(EMBEDDING_DIM)
model.embedding.weight.data[PAD_IDX] = torch.zeros(EMBEDDING_DIM)

print(model.embedding.weight.data)

tensor([[ 0.0000e+00,  0.0000e+00,  0.0000e+00,  ...,  0.0000e+00,
          0.0000e+00,  0.0000e+00],
        [ 0.0000e+00,  0.0000e+00,  0.0000e+00,  ...,  0.0000e+00,
          0.0000e+00,  0.0000e+00],
        [-3.8194e-02, -2.4487e-01,  7.2812e-01,  ..., -1.4590e-01,
          8.2780e-01,  2.7062e-01],
        ...,
        [-1.8866e-01,  7.5537e-01, -1.6210e-01,  ...,  7.8887e-05,
          2.2752e-01, -1.9435e-01],
        [ 8.1298e-02,  2.4855e-01,  4.3583e-01,  ..., -3.6564e-01,
          6.6258e-01,  5.0125e-01],
        [ 7.9125e-01, -2.5157e-03,  8.3469e-01,  ...,  2.5457e-01,
          8.3578e-01,  1.2827e+00]])

3. Train the Model

optimizer

Adam 를 이용해서 model을 update하였습니다.
- 이전 tutorial에서 사용했던 SGD는 동일한 학습속도로 parameter를 업데이트하기 때문에 학습속도를 선택하기 어렵지만, Adam은 각 매개변수에 대해 학습속도를 조정해주기 때문에 자주 학습되는 parameter에 낮은 learning rate를 update하고 자주 학습되지 않는 parameter에 높은 learning rate를 update할 수 있습니다.

import torch.optim as optim

optimizer =optim.Adam(model.parameters())

loss function

loss function 으로는 binary cross entropy with logits을 사용하였습니다.
0아니면 1의 label을 예측해야하므로 sigmoid나 logit function을 사용하였습니다.
BCEWithLogitsLoss는 sigmoid와 the binary cross entropy steps를 모두 수행합니다.

criterion = nn.BCEWithLogitsLoss()

# GPU
model = model.to(device)
criterion = criterion.to(device)

accuracy를 계산하는 함수입니다.

def binary_accuracy(preds, y):

  rounded_preds = torch.round(torch.sigmoid(preds))
  correct = (rounded_preds == y).float()
  acc = correct.sum() / len(correct)
  return acc

1) Train

def train(model, iterator, optimizer, criterion):

  epoch_loss = 0
  epoch_acc = 0

  model.train()

  for batch in iterator:

    # 모든 batch마다 gradient를 0으로 초기화합니다.
    optimizer.zero_grad()

    # batch of sentences인 batch.text를 model에 입력
    predictions = model(batch.text).squeeze(1)

    # prediction결과와 batch.label을 비교하여 loss값 계산 
    loss = criterion(predictions, batch.label)

    # 정확도 계산
    acc = binary_accuracy(predictions, batch.label)

    # backward()를 사용하여 역전파 수행
    loss.backward()

    # 최적화 알고리즘을 사용하여 parameter를 update
    optimizer.step()

    epoch_loss += loss.item()
    epoch_acc += acc.item()

  return epoch_loss / len(iterator), epoch_acc / len(iterator)

2) Evaluate

def evaluate(model, iterator, criterion):
  epoch_loss = 0
  epoch_acc = 0

  # "evaluation mode" : dropout이나 batch nomalizaation을 끔
  model.eval()

  # pytorch에서 gradient가 계산되지 않도록 해서 memory를 적게 쓰고 computation 속도를 높임
  with torch.no_grad():
    
    for batch in iterator :

      predictions = model(batch.text).squeeze(1)
      
      loss = criterion(predictions, batch.label)
      acc = binary_accuracy(predictions, batch.label)

      epoch_loss += loss.item()
      epoch_acc += acc.item()

  return epoch_loss / len(iterator), epoch_acc / len(iterator)

epoch 시간을 계산하기 위한 함수

import time

def epoch_time(start_time, end_time):
  elapsed_time = end_time - start_time
  elapsed_mins = int(elapsed_time / 60)
  elapsed_secs = int(elapsed_time - (elapsed_mins * 60))
  return elapsed_mins, elapsed_secs

Train the model through multiple epochs

training을 한 결과 학습시간이 매우 줄어든 것을 확인할 수 있습니다.
또한, 정확도를 통해 이번 모델이 이전 모델과 비슷한 성능을 내고 있음을 확인할 수 있습니다.

N_EPOCHS = 5

best_valid_loss = float('inf')

for epoch in range(N_EPOCHS):

    start_time = time.time()
    
    train_loss, train_acc = train(model, train_iterator, optimizer, criterion)
    valid_loss, valid_acc = evaluate(model, valid_iterator, criterion)
    
    end_time = time.time()

    epoch_mins, epoch_secs = epoch_time(start_time, end_time)
    
    if valid_loss < best_valid_loss:
        best_valid_loss = valid_loss
        torch.save(model.state_dict(), 'tut4-model.pt')
    
    print(f'Epoch: {epoch+1:02} | Epoch Time: {epoch_mins}m {epoch_secs}s')
    print(f'\tTrain Loss: {train_loss:.3f} | Train Acc: {train_acc*100:.2f}%')
    print(f'\t Val. Loss: {valid_loss:.3f} |  Val. Acc: {valid_acc*100:.2f}%')

Epoch: 01 | Epoch Time: 0m 20s
	Train Loss: 0.648 | Train Acc: 61.42%
	 Val. Loss: 0.497 |  Val. Acc: 79.02%
Epoch: 02 | Epoch Time: 0m 20s
	Train Loss: 0.419 | Train Acc: 81.02%
	 Val. Loss: 0.341 |  Val. Acc: 85.42%
Epoch: 03 | Epoch Time: 0m 20s
	Train Loss: 0.305 | Train Acc: 87.28%
	 Val. Loss: 0.306 |  Val. Acc: 87.04%
Epoch: 04 | Epoch Time: 0m 20s
	Train Loss: 0.224 | Train Acc: 91.17%
	 Val. Loss: 0.326 |  Val. Acc: 86.20%
Epoch: 05 | Epoch Time: 0m 20s
	Train Loss: 0.158 | Train Acc: 94.07%
	 Val. Loss: 0.317 |  Val. Acc: 87.27%

model.load_state_dict(torch.load('tut4-model.pt'))

test_loss, test_acc = evaluate(model, test_iterator, criterion)

print(f'Test Loss: {test_loss:.3f} | Test Acc: {test_acc*100:.2f}%')

Test Loss: 0.340 | Test Acc: 85.20%

Test

import torch
model.load_state_dict(torch.load('tut4-model.pt'))

<All keys matched successfully>

입력 문장은 우리가 사용한 filter의 높이보다 커야합니다.(그래야 conv layer를 지날 수 있음) 이 예제에서는 가장 큰 filter가 5-gram이었으므로 문장의 길이가 5보다 작은 경우에는 padding token을 추가해주었습니다.

import spacy
nlp = spacy.load('en_core_web_sm')

def predict_sentiment(model, sentence, min_len = 5):
    model.eval()
    tokenized = [tok.text for tok in nlp.tokenizer(sentence)]
    if len(tokenized) < min_len:
        tokenized += ['<pad>'] * (min_len - len(tokenized))
    indexed = [TEXT.vocab.stoi[t] for t in tokenized]
    tensor = torch.LongTensor(indexed).to(device)
    tensor = tensor.unsqueeze(0)
    prediction = torch.sigmoid(model(tensor))
    return prediction.item()

predict_sentiment(model, "This film is terrible")

0.21040275692939758

predict_sentiment(model, "This film is great")

0.9589695334434509

predict_sentiment(model, "This movie is fantastic")

0.9532867670059204

추가 실험 (CNN1d)

dimension이 1인 경우에 대해서도 실험을 해봅시다.

실험 결과 1차원이므로 학습 속도가 더 빠름을 확인할 수 있습니다. 성능은 2차원의 convolutional layer와 비슷합니다.

INPUT_DIM = len(TEXT.vocab)
EMBEDDING_DIM = 100
N_FILTERS = 100
FILTER_SIZES = [3,4,5]
OUTPUT_DIM = 1
DROPOUT = 0.5
PAD_IDX = TEXT.vocab.stoi[TEXT.pad_token]

model = CNN1d(INPUT_DIM, EMBEDDING_DIM, N_FILTERS, FILTER_SIZES, OUTPUT_DIM, DROPOUT, PAD_IDX)

def count_parameters(model):
    return sum(p.numel() for p in model.parameters() if p.requires_grad)

print(f'The model has {count_parameters(model):,} trainable parameters')

The model has 2,620,801 trainable parameters

pretrained_embeddings = TEXT.vocab.vectors

model.embedding.weight.data.copy_(pretrained_embeddings)

tensor([[-1.1172e-01, -4.9659e-01,  1.6307e-01,  ...,  1.2647e+00,
         -2.7527e-01, -1.3254e-01],
        [-8.5549e-01, -7.2081e-01,  1.3755e+00,  ...,  8.2522e-02,
         -1.1314e+00,  3.9972e-01],
        [-3.8194e-02, -2.4487e-01,  7.2812e-01,  ..., -1.4590e-01,
          8.2780e-01,  2.7062e-01],
        ...,
        [-1.8866e-01,  7.5537e-01, -1.6210e-01,  ...,  7.8887e-05,
          2.2752e-01, -1.9435e-01],
        [ 8.1298e-02,  2.4855e-01,  4.3583e-01,  ..., -3.6564e-01,
          6.6258e-01,  5.0125e-01],
        [ 7.9125e-01, -2.5157e-03,  8.3469e-01,  ...,  2.5457e-01,
          8.3578e-01,  1.2827e+00]])

UNK_IDX = TEXT.vocab.stoi[TEXT.unk_token]

model.embedding.weight.data[UNK_IDX] = torch.zeros(EMBEDDING_DIM)
model.embedding.weight.data[PAD_IDX] = torch.zeros(EMBEDDING_DIM)

import torch.optim as optim

optimizer = optim.Adam(model.parameters())

criterion = nn.BCEWithLogitsLoss()

model = model.to(device)
criterion = criterion.to(device)

N_EPOCHS = 5

best_valid_loss = float('inf')

for epoch in range(N_EPOCHS):

    start_time = time.time()
    
    train_loss, train_acc = train(model, train_iterator, optimizer, criterion)
    valid_loss, valid_acc = evaluate(model, valid_iterator, criterion)
    
    end_time = time.time()

    epoch_mins, epoch_secs = epoch_time(start_time, end_time)
    
    if valid_loss < best_valid_loss:
        best_valid_loss = valid_loss
        torch.save(model.state_dict(), 'tut4-model2.pt')
    
    print(f'Epoch: {epoch+1:02} | Epoch Time: {epoch_mins}m {epoch_secs}s')
    print(f'\tTrain Loss: {train_loss:.3f} | Train Acc: {train_acc*100:.2f}%')
    print(f'\t Val. Loss: {valid_loss:.3f} |  Val. Acc: {valid_acc*100:.2f}%')

Epoch: 01 | Epoch Time: 0m 9s
	Train Loss: 0.650 | Train Acc: 61.42%
	 Val. Loss: 0.505 |  Val. Acc: 77.79%
Epoch: 02 | Epoch Time: 0m 9s
	Train Loss: 0.431 | Train Acc: 80.11%
	 Val. Loss: 0.372 |  Val. Acc: 83.54%
Epoch: 03 | Epoch Time: 0m 9s
	Train Loss: 0.304 | Train Acc: 87.29%
	 Val. Loss: 0.310 |  Val. Acc: 86.78%
Epoch: 04 | Epoch Time: 0m 9s
	Train Loss: 0.223 | Train Acc: 91.35%
	 Val. Loss: 0.294 |  Val. Acc: 87.63%
Epoch: 05 | Epoch Time: 0m 9s
	Train Loss: 0.162 | Train Acc: 93.96%
	 Val. Loss: 0.299 |  Val. Acc: 87.73%

model.load_state_dict(torch.load('tut4-model2.pt'))

test_loss, test_acc = evaluate(model, test_iterator, criterion)

print(f'Test Loss: {test_loss:.3f} | Test Acc: {test_acc*100:.2f}%')

Test Loss: 0.336 | Test Acc: 85.69%

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Jihye Back

[nlp] 4. Convolutional neural network을 이용한 문장 분류 모델 (감정 분석/pytorch)

1. Preparing Data

1) IMDb Dataset

2) Build Vocabulary and load the pre-trained word embeddings

3) Create the iterators

2. Build Model

Using the n-gram filter

Max-pooling

CNN

Create an instance our CNN Class

3. Train the Model

1) Train

2) Evaluate

Train the model through multiple epochs

Test

추가 실험 (CNN1d)

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참고

[Paper Review] LLaMA: Open and Efficient Foundation Language Models 논문 리뷰

[Paper Review] I-DDPM: Improved Denoising Diffusion Probabilistic Models 논문 리뷰

[Paper Review] DDIM: Denoising Diffusion Implicit Models 논문 리뷰

[Paper Review] DDPM: Denoising Diffusion Probabilistic Models 논문 리뷰