[RNN] Basic & Training 하기

RNN Basic 강좌를 정리한다. 

RNN Basic

cell단위로 다루어 Tensorfllow 코딩으로 OUTPUT이 다시 INPUT으로 들어오게 한다. 

- xxxRNNCell 의 output 사이즈를 정해주고 cell을 만든다. 

- cell을 dynamic_rnn에서 cell을 실제 구동시켜본다. 

cell 학습: BasicRNNCell, BasicLSTMCell등을 바꾸어 사용할 수 있다.

Cell 만들기 

문자를 one hot encoding 을 이용해 vector로 표현한다. 

- input dimenstion

- hidden size를 우리가 정하기 나름에 따라 정해질 수 있다. 

위 두가지는 cell을 만들 때 정의하는 것이다. 

Tensorflow로 표현한다. 

- BasicLSTMCell 사용

- outputs, states를 얻음 

hidden_size 2여서 값은 2개의 shape 가 나온다. 

Unfold 풀어놓기

이것을 풀어서 (unfold) 보자.

- sequence_length 5는 unfold 5개 한다는 것이다. 입력데이터의 모양에 따라 결정된다. 

Tensorflow에서 h, e, l, o에 대한 변수를 만들어 np.array([h, e, l, l, o]..)를 생성한다. dimenstion 2개인 5개 output이 나옴. 이것은 입력을 줄 때 어떤 Shape이 나오는지 출력해 본 것이다. 

Batch Size 만들기

문자를 다양하게 주어 (Batch Size)를 여러개 넣어서 만들어 본다. 

Tensorflow 코드 

Hi Hello Training 시키기

h를 입력하면 다음은 i 나옴을 학습시킨다. 

훈련시킬 단어: "hihello" 에서 Unqiue한 Vocabulary를 만든다. 문자열에 대해 index를 표현한다. 해당 index를 one hot encoding으로 변환한다.

여기서 다음을 정한다.

- 입력 차원

- Sequence 갯수

- 출력(hidden) 차원

- Batch size 정하기 

Creating NN Cell 

cell의 size는 출력값 5로 정한다. 

- rnn_cell.BasicRNNCell(rnn_size)

- rnn_cell.BasicLSTMCell(rnn_size)

- rnn_cell.GRUCell(rnn_size)

RNN Parameters

output from the LSTM : hidden_size = 5 

one-hot size : input_dim = 5

one sentence : batch_size = 1

/ihello/ == 6 : sequence_length = 6

Data Creation 

Feed to RNN

None은 batch가 많아도됨을 의미. cell을 만들고, batch_size주고, dynmaic_rnn을 호출한다. 

Cost: sequence_loss

얼마나 Output이 정확한가를 sequence_loss를 사용하여 예측을 해본다. 예측값이 얼마나 좋은지를 loss값으로 알 수 있다. 

모델을 만든다. 

지금은 output을 간단히 logits에 넣어서 사용한다. 실제는 이렇게 사용하진 않는다. 

Training을 시킨다. 

결과

prediction한 charactor에 대해 시간이 지날 수록 그 다음 문자에 대한 예측(prediction) 이 높아진다. 

참조

- 김성훈 교수님의 RNN Basic 강좌

- 김성훈 교수님의 RNN Training 강좌

- RNN Basic, LSTM 이해