零基础学习人工智能—Python—Pytorch学习(十三)

news/2025/3/9 22:21:07/文章来源:https://www.cnblogs.com/kiba/p/18610399

前言

最近学习了一新概念,叫科学发现和科技发明,科学发现是高于科技发明的,而这个说法我觉得还是挺有道理的,我们总说中国的科技不如欧美,但我们实际感觉上,不论建筑,硬件还是软件,理论,我们都已经高于欧美了,那为什么还说我们不如欧美呢?
科学发现是高于科技发明就很好的解释了这个问题,即,我们的在线支付,建筑行业等等,这些都是科技发明,而不是科学发现,而科学发现是引领科技发明的,而欧美在科学发现上远远领先我们,科技发明上虽然领先的不多,但也有很多大幅领先的,比如chatgpt。

说这些的主要目的是想说明,软件开发也是科技发明,所以这个行业的高手,再高的水平,也就那么回事。
也就是说,即便你是清北的,一旦你进入科技发明的队伍,那也就那么回事了。
神经网络并不难,我的这个系列文章就证明了,你完全不会python,完全没学过算法,一样可以在短时间内学会。我个人感觉,一周到一个月之内,都能学会。
所以,会的不必高人一等的看别人,不会的也不用觉得人家是高水平。

本文内容

本文主要介绍结合神经网络进行机器人开发。

准备工作

运行代码前,我们需要先下载nltk包。
首先安装nltk的包。

pip install nltk

然后下载nltk工具,编写一个py文件,写代码如下:

import nltk
nltk.download()

然后使用管理员打开cmd,运行这个py文件。

C:\Project\python_test\github\PythonTest\venv\Scripts\python.exe C:\Project\python_test\github\PythonTest\robot_nltk\dlnltk.py

然后弹出界面如下,修改保存地址:

PS:有资料说可以直接运行 nltk.download('punkt') ,下载我们需要的指定的包,但我没下载成功,我还是全部下载了。

# nltk.download('punkt') #是 NLTK (Natural Language Toolkit) 库中的一个命令,用来下载名为 'punkt' 的资源,通常用于 分词(Tokenization)
# nltk.download('popular') #命令会下载 NLTK 中大部分常用的资源,比punkt的资源更多

代码编写

编写model

首先编写一个NeuralNet(model.py)如下:

import torch.nn as nn
class NeuralNet(nn.Module):def __init__(self, input_size, hidden_size, num_classes):super(NeuralNet, self).__init__()self.l1 = nn.Linear(input_size, hidden_size) self.l2 = nn.Linear(hidden_size, hidden_size) self.l3 = nn.Linear(hidden_size, num_classes)self.relu = nn.ReLU()def forward(self, x):out = self.l1(x)out = self.relu(out)out = self.l2(out)out = self.relu(out)out = self.l3(out)# no activation and no softmax at the endreturn out

然后编写一个工具nltk_utils.py如下:

import numpy as np
import nltkfrom nltk.stem.porter import PorterStemmer
stemmer = PorterStemmer()def tokenize(sentence):return nltk.word_tokenize(sentence)def stem(word):return stemmer.stem(word.lower())def bag_of_words(tokenized_sentence, words):sentence_words = [stem(word) for word in tokenized_sentence]bag = np.zeros(len(words), dtype=np.float32)for idx, w in enumerate(words):if w in sentence_words: bag[idx] = 1return baga="How long does shipping take?"
print(a)
a = tokenize(a)
print(a)

这个文件可以直接运行,测试工具内函数的应用。

词干化和token化

词干化就是把单词提取成词干。逻辑如下:

words =["0rganize","organizes", "organizing"]
stemmed_words =[stem(w) for w in words]
print(stemmed_words)

过程如下图:

image

token化就是把单词转换成token。
下面这段代码就是测试token化。

a="How long does shipping take?"
print(a)
a = tokenize(a)
print(a)

token化的逻辑大致如下:
image

编写测试数据

编写json文件intents.json(英文版)

{"intents": [{"tag": "greeting","patterns": ["Hi","Hey","How are you","Is anyone there?","Hello","Good day"],"responses": ["Hey :-)","Hello, thanks for visiting","Hi there, what can I do for you?","Hi there, how can I help?"]},{"tag": "goodbye","patterns": ["Bye", "See you later", "Goodbye"],"responses": ["See you later, thanks for visiting","Have a nice day","Bye! Come back again soon."]},{"tag": "thanks","patterns": ["Thanks", "Thank you", "That's helpful", "Thank's a lot!"],"responses": ["Happy to help!", "Any time!", "My pleasure"]},{"tag": "items","patterns": ["Which items do you have?","What kinds of items are there?","What do you sell?"],"responses": ["We sell coffee and tea","We have coffee and tea"]},{"tag": "payments","patterns": ["Do you take credit cards?","Do you accept Mastercard?","Can I pay with Paypal?","Are you cash only?"],"responses": ["We accept VISA, Mastercard and Paypal","We accept most major credit cards, and Paypal"]},{"tag": "delivery","patterns": ["How long does delivery take?","How long does shipping take?","When do I get my delivery?"],"responses": ["Delivery takes 2-4 days","Shipping takes 2-4 days"]},{"tag": "funny","patterns": ["Tell me a joke!","Tell me something funny!","Do you know a joke?"],"responses": ["Why did the hipster burn his mouth? He drank the coffee before it was cool.","What did the buffalo say when his son left for college? Bison."]}]
}

intents_cn.json中文版数据。

{"intents": [{"tag": "greeting","patterns": ["你好","嗨","您好","有谁在吗?","你好呀","早上好","下午好","晚上好"],"responses": ["你好!有什么我可以帮忙的吗?","您好!感谢您的光临。","嗨!有什么我可以为您效劳的吗?","早上好!今天怎么样?"]},{"tag": "goodbye","patterns": ["再见","拜拜","下次见","保重","晚安"],"responses": ["再见!希望很快能再次见到你。","拜拜!祝你有个愉快的一天。","保重!下次见。","晚安,祝你做个好梦!"]},{"tag": "thanks","patterns": ["谢谢","感谢","多谢","非常感谢"],"responses": ["不客气!很高兴能帮到你。","没问题!随时为您服务。","别客气!希望能帮到您。","很高兴能帮忙!"]},{"tag": "help","patterns": ["你能帮我做什么?","你能做什么?","你能帮助我吗?","我需要帮助","能帮我一下吗?"],"responses": ["我可以帮您回答问题、提供信息,或者进行简单的任务。","我能帮助您查询信息、安排任务等。","您可以问我问题,或者让我做一些简单的事情。","请告诉我您需要的帮助!"]},{"tag": "weather","patterns": ["今天天气怎么样?","今天的天气如何?","天气预报是什么?","外面冷吗?","天气好不好?"],"responses": ["今天的天气很好,适合外出!","今天天气有点冷,记得穿暖和点。","今天天气晴朗,适合去散步。","天气晴,温度适宜,非常适合外出。"]},{"tag": "about","patterns": ["你是什么?","你是谁?","你是做什么的?","你能做些什么?"],"responses": ["我是一个聊天机器人,可以回答您的问题和帮助您解决问题。","我是一个智能助手,帮助您完成各种任务。","我是一个虚拟助手,可以处理简单的任务和查询。","我可以帮助您获取信息,或者做一些简单的任务。"]}]
}

训练数据

训练数据逻辑如下:

import numpy as np
import random
import jsonimport torch
import torch.nn as nn
from torch.utils.data import Dataset, DataLoaderfrom nltk_utils import bag_of_words, tokenize, stem
from model import NeuralNetwith open('intents_cn.json', 'r', encoding='utf-8') as f:intents = json.load(f)all_words = []
tags = []
xy = []
# loop through each sentence in our intents patterns
for intent in intents['intents']:tag = intent['tag']# add to tag listtags.append(tag)for pattern in intent['patterns']:# tokenize each word in the sentencew = tokenize(pattern)# add to our words listall_words.extend(w)# add to xy pairxy.append((w, tag))# stem and lower each word
ignore_words = ['?', '.', '!']
all_words = [stem(w) for w in all_words if w not in ignore_words]
# remove duplicates and sort
all_words = sorted(set(all_words))
tags = sorted(set(tags))print(len(xy), "patterns")
print(len(tags), "tags:", tags)
print(len(all_words), "unique stemmed words:", all_words)# create training data
X_train = []
y_train = []
for (pattern_sentence, tag) in xy:# X: bag of words for each pattern_sentencebag = bag_of_words(pattern_sentence, all_words)X_train.append(bag)# y: PyTorch CrossEntropyLoss needs only class labels, not one-hotlabel = tags.index(tag)y_train.append(label)X_train = np.array(X_train)
y_train = np.array(y_train)# Hyper-parameters 
num_epochs = 1000
batch_size = 8
learning_rate = 0.001
input_size = len(X_train[0])
hidden_size = 8
output_size = len(tags)
print(input_size, output_size)class ChatDataset(Dataset):def __init__(self):self.n_samples = len(X_train)self.x_data = X_trainself.y_data = y_train# support indexing such that dataset[i] can be used to get i-th sampledef __getitem__(self, index):return self.x_data[index], self.y_data[index]# we can call len(dataset) to return the sizedef __len__(self):return self.n_samplesdataset = ChatDataset()
train_loader = DataLoader(dataset=dataset,batch_size=batch_size,shuffle=True,num_workers=0)device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')model = NeuralNet(input_size, hidden_size, output_size).to(device)# Loss and optimizer
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate)# Train the model
for epoch in range(num_epochs):for (words, labels) in train_loader:words = words.to(device)labels = labels.to(dtype=torch.long).to(device)# Forward passoutputs = model(words)# if y would be one-hot, we must apply# labels = torch.max(labels, 1)[1]loss = criterion(outputs, labels)# Backward and optimizeoptimizer.zero_grad()loss.backward()optimizer.step()if (epoch+1) % 100 == 0:print (f'Epoch [{epoch+1}/{num_epochs}], Loss: {loss.item():.4f}')print(f'final loss: {loss.item():.4f}')data = {
"model_state": model.state_dict(),
"input_size": input_size,
"hidden_size": hidden_size,
"output_size": output_size,
"all_words": all_words,
"tags": tags
}FILE = "data.pth"
torch.save(data, FILE)print(f'training complete. file saved to {FILE}')

编写使用聊天

编写使用聊天代码如下:

import random
import jsonimport torchfrom model import NeuralNet
from nltk_utils import bag_of_words, tokenizedevice = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')with open('intents_cn.json', 'r',encoding='utf-8') as json_data:intents = json.load(json_data)FILE = "data.pth"
data = torch.load(FILE)input_size = data["input_size"]
hidden_size = data["hidden_size"]
output_size = data["output_size"]
all_words = data['all_words']
tags = data['tags']
model_state = data["model_state"]model = NeuralNet(input_size, hidden_size, output_size).to(device)
model.load_state_dict(model_state)
model.eval()bot_name = "电脑"
print("Let's chat! (type 'quit' to exit)")
while True:# sentence = "do you use credit cards?"sentence = input("我:")if sentence == "quit":breaksentence = tokenize(sentence)X = bag_of_words(sentence, all_words)X = X.reshape(1, X.shape[0])X = torch.from_numpy(X).to(device)output = model(X)_, predicted = torch.max(output, dim=1)tag = tags[predicted.item()]probs = torch.softmax(output, dim=1)prob = probs[0][predicted.item()]if prob.item() > 0.75:for intent in intents['intents']:if tag == intent["tag"]:print(f"{bot_name}: {random.choice(intent['responses'])}")else:print(f"{bot_name}: 我不知道")

运行效果如下:
image


传送门:
零基础学习人工智能—Python—Pytorch学习—全集


注:此文章为原创,任何形式的转载都请联系作者获得授权并注明出处!



若您觉得这篇文章还不错,请点击下方的【推荐】,非常感谢!

https://www.cnblogs.com/kiba/p/18610399

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/854404.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

使用Flink实现MySQL实时同步数据到StarRocks(库表级)

这里引用官网的文章 + 我在使用时遇到的问题。官网已经讲解的很明白了。 从MySQL实时同步 StarRocks 支持多种方式将 MySQL 的数据实时同步至 StarRocks,支撑实时分析和处理海量数据的需求。 本文介绍如何将 MySQL 的数据通过 Apache Flink 实时(秒级)同步至 StarRocks。注意…

2012/12/17 遗传算法求解混合流水车间调度问题的相关内容包括demo实现, 知识点:VS code的快捷键操作

遗传算法求解混合流水车间调度问题(附C++代码)VS code的快捷键操作: 1.快速查看函数定义,以及返回跳转前的位置 Vscode快捷键_vscode 转到实现方法-CSDN博客 2.VS code如何同时多行缩进 Shift + Tab

visual C++ 编译环境下载安装

https://my.visualstudio.com/Downloads这个安装包比较小, 不要装一个臃肿的visual studio本文来自博客园,作者:那时一个人,转载请注明原文链接:https://www.cnblogs.com/qianxunman/p/18612827

SMBJ18A-ASEMI瞬态抑制二极管SMBJ18A

SMBJ18A-ASEMI瞬态抑制二极管SMBJ18A编辑:ll SMBJ18A-ASEMI瞬态抑制二极管SMBJ18A 型号:SMBJ18A 品牌:ASEMI 封装:SMB 批号:最新 引脚数量:2 安装类型:表面贴装型 电流:18A 功率:600W 工作温度:-65C~+150C SMBJ18A应用领域 SMBJ18A可用于计算机系统:在计算机系统中,瞬…

声音

音乐 音效 摄像机听声音 对象(物体)播放声音 脚本控制音乐播放 键盘控制音乐播放及音效播放

SQL Server数据库数据的导入与导出

不同数据库之间导数据 flowchart LR 右键单击需要导数据的数据库--点击-->任务--点击-->导出数据点击下一步选择数据源 Microsoft OLE DB Provider for SQL Serverflowchart LR 选择好数据源-->设置服务器名称-->选择使用SQLServer身份验证-->输入用户名和密码-…

gown和robe的区别

中文词典总是把gown和robe翻译成“礼袍”或者“长袍”。这样虽然不算错,但是非常误导人。 通常,gown指的是晚礼服。比如中国婚礼上新娘穿的拖地的裙子。而robe则一般指睡衣。这两个东西可以说是八竿子打不着的东西。gownrobe 之所以词典总是翻译成礼袍或者长袍,是因为robe可…

一文读懂光纤以太网IEEE 802.3cz-上

应用于工业领域的光通信技术因其高带宽、长距离、低电磁干扰的特点得到了密切的关注,IEEE在2023年发布了802.3cz协议,旨在定义一套光纤以太网在车载领域的应用标准。 随着对车载高速总线的深入研究,以电信号为媒介的传输方式逐渐显露出劣势,当传输速率超过25Gbps时,…

vue3中配置svg

整体目标实现一个在 Vue 项目中方便使用 SVG 图标,允许在页面中通过自定义标签直接引用 SVG 图标,无需手动引入每个图标文件。具体步骤1. 使用方式 页面中直接写标签,myicon是svg图片文件名,不需要引入。myicon文件放在指定的svg目录中即可。<svg-icon icon-class="…

线性电源 单电源供电 正负双路输出 万分之一纹波 高转换效率 输入3~40V,输出线性电压2.5~32V 可调

线性电源 单电源供电 正负双路输出 万分之一纹波 高转换效率 输入3~40V,输出线性电压2.5~32V 可调低纹波双路可调线性电源 宽电压输入输出高转换效率 BSN30WL是一款宽电压输入的升降压、正负电压线性电源。它具有多种应用场景,例如用于精密运放的正负电源、模数和数模转换的供…

提升互联网项目效率!J 人团队必备办公软件有哪些?

前言:在互联网行业这个瞬息万变、竞争激烈的领域,高效的团队协作与个人学习效率是企业和从业者取得成功的关键因素。对于 J 人主导的互联网公司和团队而言,他们对秩序、规划和高效执行的追求,使得可视化团队协作办公软件成为不可或缺的工具。本文将站在 J 人互联网公司的角…

Windows-清除电脑(主文件夹)中“最近使用的文件”(痕迹)

如何清除电脑(主文件夹)中 “最近使用的文件”(痕迹)? (1)在任务栏这里点击 “三个点” 的图表,然后选择 “选项”。 (2)点击 “隐私” 选项卡下的“清除”按钮。 然后点击 “刷新” 按钮,即可清除 “最近使用的文件” 。 (3)设置不记录 “最近使用的文件” 。 第…