기울기 소실 문제

또 다른 기울기 문제는 기울기가 소실되어 0에 가까워지는 경우예요. 이 문제는 감지하기가 쉽지 않아 더 해결하기 어렵습니다. 손실 함수가 매 스텝마다 개선되지 않는다면, 기울기가 0이 되어 가중치가 업데이트되지 않아서일까요? 아니면 모델 자체가 학습을 잘 못해서일까요?

이 문제는 긴 메모리가 필요한 경우(긴 문장) RNN 모델에서 더 자주 발생합니다.

이번 연습에서는 더 긴 문장을 선택한 IMDB 데이터에서 이 문제를 관찰해 볼 거예요. 데이터는 X와 y 변수에 로드되어 있으며, Sequential, SimpleRNN, Dense 클래스와 matplotlib.pyplot의 별칭 plt도 준비되어 있습니다. 모델은 100 epoch으로 사전 학습되었고, 가중치와 학습 이력은 파일 model_weights.h5와 변수 history에 저장되어 있어요.

이 연습은 강의의 일부입니다

Keras로 배우는 언어 모델링을 위한 순환 신경망(RNN)

연습 안내

모델에 SimpleRNN 레이어를 추가하세요.
.load_weights() 메서드를 사용해 사전 학습된 가중치를 모델에 불러오세요.
학습 데이터의 정확도('acc' 속성에 있음)를 플롯에 추가하세요.
.show() 메서드를 사용해 플롯을 화면에 표시하세요.

실습형 인터랙티브 연습

이 예제를 이 샘플 코드를 완성하여 풀어보세요.

# Create the model
model = Sequential()
model.add(____(units=600, input_shape=(None, 1)))
model.add(Dense(1, activation='sigmoid'))
model.compile(loss='binary_crossentropy', optimizer='sgd', metrics=['accuracy'])

# Load pre-trained weights
model.____('model_weights.h5')

# Plot the accuracy x epoch graph
plt.plot(history.history[____])
plt.plot(history.history['val_acc'])
plt.legend(['train', 'val'], loc='upper left')
plt.____()

코드 편집 및 실행

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4.8+

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이 챕터에서는 순환 신경망(RNN)의 기초를 학습합니다. 사전 지식부터 시작해, 네트워크에서 정보가 흐르는 방식과 감성 분류 과제에 Keras로 이러한 모델을 구현하는 방법까지 살펴봅니다.

Exercise 1: 강의 소개 Exercise 2: RNN과 ANN의 매개변수 수 비교 Exercise 3: 감성 분석 Exercise 4: 시퀀스 투 시퀀스 모델 Exercise 5: 언어 모델 소개 Exercise 6: 텍스트 데이터에 익숙해지기 Exercise 7: 모델 입력을 위한 텍스트 데이터 준비 Exercise 8: 새 텍스트 변환하기 Exercise 9: Keras에서 RNN 소개 Exercise 10: Keras 모델 Exercise 11: Keras 전처리 Exercise 12: 첫 번째 RNN 모델 만들기

RNN에서 자주 발생하는 기울기 소실과 폭주 문제를 배우고, 이를 GRU와 LSTM 셀로 어떻게 다루는지 알아봅니다. 또한 언어 모델을 위한 임베딩 레이어를 만들고, 감성 분류 과제를 다시 다뤄 보겠습니다.

Exercise 1: 기울기 소실과 폭주 Exercise 2: Exploding gradient 문제 Exercise 3: 기울기 소실 문제

현재 연습

Exercise 4: GRU와 LSTM 셀 Exercise 5: GRU 셀은 simpleRNN보다 더 좋아요 Exercise 6: RNN 레이어 쌓기 Exercise 7: Embedding 레이어 Exercise 8: 파라미터 수 비교 Exercise 9: 전이 학습 Exercise 10: 임베딩으로 성능 향상하기 Exercise 11: 감성 분류 다시 살펴보기 Exercise 12: 더 나은 감정 분류 Exercise 13: CNN 레이어 사용하기

이어서, 본 챕터에서는 다중 클래스 분류 과제를 위한 데이터 준비 방법과 다중 클래스 분류와 이진 분류(감성 분석)의 차이를 배웁니다. 마지막으로, Keras로 모델을 구성하고 성능을 측정하는 방법을 학습합니다.

Exercise 1: 데이터 전처리 Exercise 2: 레이블 벡터 준비하기 Exercise 3: 데이터 전처리 Exercise 4: 언어 모델을 위한 전이 학습 Exercise 5: 전이 학습 시작점 Exercise 6: Word2Vec Exercise 7: 다중 클래스 분류 모델 Exercise 8: 20 News Groups 데이터셋 탐색하기 Exercise 9: 뉴스 기사 분류하기 Exercise 10: 모델 성능 평가 Exercise 11: Precision-Recall 트레이드오프 Exercise 12: Precision(정밀도)일까요, Recall(재현율)일까요? 그것이 문제입니다 Exercise 13: 다중 클래스 분류의 성능

이 챕터에서는 RNN 모델의 두 가지 응용인 텍스트 생성과 신경 기계 번역을 소개합니다. 모델이 필요로 하는 형식에 맞게 텍스트 데이터를 준비하는 방법을 배웁니다. 텍스트 생성 모델은 특정 인물의 말투를 재현하는 데 사용되며, The Big Bang Theory의 Sheldon을 재미있게 모방해 볼 것입니다. 신경 기계 번역은 Google Translate 같은 서비스에서 훨씬 복잡한 모델로 사용됩니다. 이 챕터에서는 짧은 포르투갈어 문장을 영어로 번역하는 모델을 만들어 봅니다.

Exercise 1: 시퀀스 투 시퀀스 모델 Exercise 2: 텍스트 생성 예시 Exercise 3: NMT 예제 Exercise 4: 텍스트 생성 함수 Exercise 5: 다음 문자 예측하기 Exercise 6: 문맥을 반영해 문장 생성하기 Exercise 7: 확률 스케일 바꾸기 Exercise 8: 텍스트 생성 모델 Exercise 9: 문장과 다음 문자 벡터 만들기 Exercise 10: 훈련을 위한 데이터 준비 Exercise 11: 텍스트 생성 모델 만들기 Exercise 12: Neural Machine Translation Exercise 13: 입력 텍스트 준비하기 Exercise 14: 출력 텍스트 준비하기 Exercise 15: 포르투갈어를 영어로 번역하기 Exercise 16: 축하합니다!