本节构建一个网络,将路透社新闻划分为46个互斥的主题,也就是46分类

案例2:新闻分类(多分类问题)

1. 加载数据集

from keras.datasets import reuters

(train_data, train_labels), (test_data, test_labels) = reuters.load_data(num_words=10000)

将数据限定在10000个最常见出现的单词,8982个训练样本和2264个测试样本

len(train_data)

8982

len(test_data)

2246

train_data[10]

2. 将索引解码为新闻文本

word_index = reuters.get_word_index()
reverse_word_index = dict([(value, key) for (key, value) in word_index.items()])
# Note that our indices were offset by 3
# because 0, 1 and 2 are reserved indices for "padding", "start of sequence", and "unknown".
decoded_newswire = ' '.join([reverse_word_index.get(i - 3, '?') for i in train_data[0]])
train_labels[10]

3. 编码数据

import numpy as np

def vectorize_sequences(sequences, dimension=10000):
results = np.zeros((len(sequences), dimension))
for i, sequence in enumerate(sequences):
results[i, sequence] = 1
return results # 将训练数据向量化
x_train = vectorize_sequences(train_data)
# 将测试数据向量化
x_test = vectorize_sequences(test_data)
# 将标签向量化,将标签转化为one-hot
def to_one_hot(labels, dimension=46):
results = np.zeros((len(labels), dimension))
for i, label in enumerate(labels):
results[i, label] = 1
return results one_hot_train_labels = to_one_hot(train_labels)
one_hot_test_labels = to_one_hot(test_labels) from keras.utils.np_utils import to_categorical one_hot_train_labels = to_categorical(train_labels)
one_hot_test_labels = to_categorical(test_labels)

4. 模型定义

from keras import models
from keras import layers model = models.Sequential()
model.add(layers.Dense(64, activation='relu', input_shape=(10000,)))
model.add(layers.Dense(64, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(46, activation='softmax'))

5. 编译模型

对于这个例子,最好的损失函数是categorical_crossentropy(分类交叉熵),它用于衡量两个概率分布之间的距离

model.compile(optimizer='rmsprop', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])

6. 留出验证集

留出1000个样本作为验证集

x_val = x_train[:1000]
partial_x_train = x_train[1000:] y_val = one_hot_train_labels[:1000]
partial_y_train = one_hot_train_labels[1000:]

7. 训练模型

history = model.fit(partial_x_train, partial_y_train, epochs=20, batch_size = 512, validation_data = (x_val, y_val))

8. 绘制训练损失和验证损失

import matplotlib.pyplot as plt

loss = history.history['loss']
val_loss = history.history['val_loss'] epochs = range(1, len(loss) + 1) plt.plot(epochs, loss, 'bo', label = 'Training loss')
plt.plot(epochs, val_loss, 'b', label = 'Validation loss')
plt.title('Training and validation loss')
plt.xlabel('Epochs')
plt.ylabel('Loss')
plt.legend() plt.show()

9. 绘制训练精度和验证精度

plt.clf()     # 清除图像
acc = history.history['acc']
val_acc = history.history['val_acc'] plt.plot(epochs, acc, 'bo', label='Training acc')
plt.plot(epochs, val_acc, 'b', label='Validation acc')
plt.title('Training and validation accuracy')
plt.xlabel('Epochs')
plt.ylabel('Accuracy')
plt.legend() plt.show()

10. 从头开始重新训练一个模型

中间层有64个隐藏神经元

# 从头开始训练一个新的模型
model = models.Sequential()
model.add(layers.Dense(64, activation='relu', input_shape=(10000,)))
model.add(layers.Dense(64, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(46, activation='softmax')) model.compile(optimizer='rmsprop', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])
model.fit(partial_x_train, partial_y_train, epochs=9, batch_size = 512, validation_data = (x_val, y_val))
results = model.evaluate(x_test, one_hot_test_labels)
results
[0.981157986054119, 0.790739091745149]
这种方法可以得到79%的精度
import copy

test_labels_copy = copy.copy(test_labels)
np.random.shuffle(test_labels_copy)
float(np.sum(np.array(test_labels) == np.array(test_labels_copy))) / len(test_labels)
0.19011576135351738 完全随机的精度约为19%
# 在新数据上生成预测结果
predictions = model.predict(x_test)
predictions[0].shape
np.sum(predictions[0])
np.argmax(predictions[0])

11. 处理标签和损失的另一种方法

y_train = np.array(train_labels)
y_test = np.array(test_labels)
model.compile(optimizer='rmsprop', loss='sparse_categorical_crossentropy', metrics=['acc'])

12. 中间层维度足够大的重要性

最终输出是46维的,本代码中间层只有4个隐藏单元,中间层的维度远远小于46

model = models.Sequential()
model.add(layers.Dense(64, activation='relu', input_shape=(10000,)))
model.add(layers.Dense(4, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(46, activation='softmax')) model.compile(optimizer='rmsprop', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])
model.fit(partial_x_train, partial_y_train, epochs=20, batch_size = 128, validation_data = (x_val, y_val))
Epoch 20/20
7982/7982 [==============================] - 2s 274us/step - loss: 0.4369 - acc: 0.8779 - val_loss: 1.7934 - val_acc: 0.7160
验证精度最大约为71%,比前面下降了8%。导致这一下降的主要原因在于,你试图将大量信息(这些信息足够回复46个类别的分割超平面)压缩到维度很小的中间空间

13. 实验

1. 中间层32个

model = models.Sequential()
model.add(layers.Dense(64, activation='relu', input_shape=(10000,)))
model.add(layers.Dense(32, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(46, activation='softmax')) model.compile(optimizer='rmsprop', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])
model.fit(partial_x_train, partial_y_train, epochs=20, batch_size = 128, validation_data = (x_val, y_val))
results = model.evaluate(x_test, one_hot_test_labels)
results
Epoch 20/20
7982/7982 [==============================] - 2s 231us/step - loss: 0.1128 - acc: 0.9564 - val_loss: 1.1904 - val_acc: 0.7970
2246/2246 [==============================] - 0s 157us/step
Out[29]:
[1.4285533854925303, 0.7773820125196835]
精度大约在77%

1. 中间层128个

model = models.Sequential()
model.add(layers.Dense(64, activation='relu', input_shape=(10000,)))
model.add(layers.Dense(128, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(46, activation='softmax')) model.compile(optimizer='rmsprop', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])
model.fit(partial_x_train, partial_y_train, epochs=9, batch_size = 128, validation_data = (x_val, y_val))
results = model.evaluate(x_test, one_hot_test_labels)
results
Epoch 9/9
7982/7982 [==============================] - 2s 237us/step - loss: 0.1593 - acc: 0.9536 - val_loss: 1.0186 - val_acc: 0.8060
2246/2246 [==============================] - 0s 159us/step
Out[31]:
[1.126946303426211, 0.790293855743544]
精度大约在79%
尝试了中间层128个,但是迭代20轮,准确率却只有77%,说明迭代次数过高,出现了过拟合。

Python深度学习案例2--新闻分类(多分类问题)的更多相关文章

  1. Python深度学习案例1--电影评论分类(二分类问题)

    我觉得把课本上的案例先自己抄一遍,然后将书看一遍.最后再写一篇博客记录自己所学过程的感悟.虽然与课本有很多相似之处.但自己写一遍感悟会更深 电影评论分类(二分类问题) 本节使用的是IMDB数据集,使用 ...

  2. 参考分享《Python深度学习》高清中文版pdf+高清英文版pdf+源代码

    学习深度学习时,我想<Python深度学习>应该是大多数机器学习爱好者必读的书.书最大的优点是框架性,能提供一个"整体视角",在脑中建立一个完整的地图,知道哪些常用哪些 ...

  3. 利用python深度学习算法来绘图

    可以画画啊!可以画画啊!可以画画啊! 对,有趣的事情需要讲三遍. 事情是这样的,通过python的深度学习算法包去训练计算机模仿世界名画的风格,然后应用到另一幅画中,不多说直接上图! 这个是世界名画& ...

  4. 好书推荐计划:Keras之父作品《Python 深度学习》

    大家好,我禅师的助理兼人工智能排版住手助手条子.可能非常多人都不知道我.由于我真的难得露面一次,天天给禅师做底层工作. wx_fmt=jpeg" alt="640? wx_fmt= ...

  5. UFLDL深度学习笔记 (四)用于分类的深度网络

    UFLDL深度学习笔记 (四)用于分类的深度网络 1. 主要思路 本文要讨论的"UFLDL 建立分类用深度网络"基本原理基于前2节的softmax回归和 无监督特征学习,区别在于使 ...

  6. 7大python 深度学习框架的描述及优缺点绍

    Theano https://github.com/Theano/Theano 描述: Theano 是一个python库, 允许你定义, 优化并且有效地评估涉及到多维数组的数学表达式. 它与GPUs ...

  7. 基于python深度学习的apk风险预测脚本

    基于python深度学习的apk风险预测脚本 为了有效判断安卓apk有无恶意操作,利用python脚本,通过解包apk文件,对其中xml文件进行特征提取,通过机器学习构建模型,预测位置的apk包是否有 ...

  8. 关于python深度学习网站

      大数据文摘作品,转载要求见文末 编译团队|姚佳灵 裴迅 简介 ▼ 深度学习,是人工智能领域的一个突出的话题,被众人关注已经有相当长的一段时间了.它备受关注是因为在计算机视觉(Computer Vi ...

  9. Python深度学习 deep learning with Python

    内容简介 本书由Keras之父.现任Google人工智能研究员的弗朗索瓦•肖莱(François Chollet)执笔,详尽介绍了用Python和Keras进行深度学习的探索实践,涉及计算机视觉.自然 ...

随机推荐

  1. vue组件监听不生效,比深度监听还管用哦

    在Watch监听数组里面里加上 immediate: true, watch:{ myArrList:{ immediate: true, handler(curVal,oldVal){ consol ...

  2. 在Linux安装ASP.NET Core运行时环境

    我使用的是Centos7 ,其它的Linux请参考微软文档   微软官方介绍文档:                                https://www.microsoft.com/n ...

  3. windows下安装MySql + navicat(图形化界面)

    MySQL安装过程参考:https://www.cnblogs.com/ayyl/p/5978418.html navicat图形化界面安装过程参考:https://www.cnblogs.com/l ...

  4. 在vue中scss通过scoped属性设置局部变量如何设置框架样式

    应用场景:在使用vue的大型单页应用页面中,我们可以通过使用scoped属性将当前组件的样式设置局部样式 界面被scoped局部化之后,不能覆盖界面里面的子组件样式,因为样式只对当前界面生效.(可以加 ...

  5. python3+selenium入门04-元素定位

    我们在对浏览界面做操作时,比如点击按钮,搜索框输入内容.都需要把鼠标挪过去,然后再点击,或者输入内容.在selenium操作时也是一样的.需要先对元素进行定位,然后才能进行操作.可以借助浏览器的开发者 ...

  6. python练习实例

    #!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- try: fh = open("testfile","w") fh.writ ...

  7. Mysql安装与配置调优

    一.安装apt-get install mysql-server 需要设置账号密码 apt-get isntall mysql-client apt-get libmysqlclient-dev2.s ...

  8. nginx 负载 问题

    1 如果使用ip_hash,nginx必须为最前端负载均衡,如果大网环境部署,基本无法实现,内网还可以使用 2 如果不使用ip_hash,则要考虑session问题,可以使用memcached与tom ...

  9. $Django 图片验证刷新 上传头像

    1.图片验证刷新 $('img').click(function () { $('img')[0].src+='?' }) 2.上传头像 1.模板 <div class="form-g ...

  10. nginx负载均衡优化配置

    针对nginx做负载均衡时其中一台服务器挂掉宕机时响应速度慢的问题解决 nginx会根据预先设置的权重转发请求,若给某一台服务器转发请求时,达到默认超时时间未响应,则再向另一台服务器转发请求. 默认超 ...