LSTM Character-Aware Language Model

本文介绍了一种基于字符的神经语言模型,该模型利用LSTM和CNN进行字符级语言建模,可在词水平上进行预测。文章对比了自编码器与生成对抗网络的效果,并提供了项目代码来源。
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DeepDGA中提到的自编码器

代码来自 AAAI 2016 论文《Character-Aware Neural Language Models》。

这是一个仅建立在字符输入上的一个神经语言模型(NLM)。预测还是在词水平上进行。当输入一个LSTM循环神经网络语言模型(RNN-LM)时,该模型在字符上启用了一个卷积神经网络(CNN)。也可选择让该CNN的输出通过一个 Highway Network,这能提升表现。

多数基础代码来源于Andrej Karpathy的字符RNN实现:https://github.com/karpathy/char-rnn。

Window 系统上安装 Lua

window下可以使用"SciTE"IDE环境来执行lua程序,下载地址为:

Github 下载地址:https://github.com/rjpcomputing/luaforwindows/releases
Google Code下载地址 : https://code.google.com/p/luaforwindows/downloads/list
Lua 官方推荐的方法使用 LuaDist:http://luadist.org/

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提供的引用内容中未提及bilstm - cnn与lstm - cnn模型分类效果对比的信息。不过可以先了解一下相关模型的原理。 CNN用于提取输入数据的空间特征,而双向LSTM(BiLSTM)可以从正向和反向同时处理时间序列数据,捕捉双向的长时间依赖性;普通LSTM则是单向处理时间序列数据,只能捕捉到过去的信息。理论上,bilstm - cnn由于能同时考虑前后文信息,在需要理解长时间上下文的分类任务中可能表现更好,例如文本分类、复杂时间序列分类等。而lstm - cnn在对上下文依赖较弱的任务中可能也能取得不错的效果,并且由于其计算量相对较小,在数据量较大或对实时性要求较高的场景中可能更有优势。 ### 示例代码 以下是一个简单的用Python和Keras库实现的bilstm - cnn和lstm - cnn的示例: ```python from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import Conv1D, LSTM, Bidirectional, Dense, Flatten # bilstm - cnn模型 bilstm_cnn_model = Sequential() bilstm_cnn_model.add(Conv1D(filters=64, kernel_size=3, activation='relu', input_shape=(input_length, input_dim))) bilstm_cnn_model.add(Bidirectional(LSTM(64))) bilstm_cnn_model.add(Dense(num_classes, activation='softmax')) bilstm_cnn_model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) # lstm - cnn模型 lstm_cnn_model = Sequential() lstm_cnn_model.add(Conv1D(filters=64, kernel_size=3, activation='relu', input_shape=(input_length, input_dim))) lstm_cnn_model.add(LSTM(64)) lstm_cnn_model.add(Dense(num_classes, activation='softmax')) lstm_cnn_model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) ```
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