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モジュール実⾏：実装
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import tensorflow as tf
import tensorflow_hub as hub
with tf.Graph().as_default():
elmo = hub.Module("https://tfhub.dev/google/elmo/2", trainable=True)
embeddings = elmo(
["the cat is on the mat", "dogs are in the fog"],
signature="default",
as_dict=True)["elmo"]
with tf.Session() as sess:
sess.run(tf.global_variables_initializer())
sess.run(tf.tables_initializer())
print(sess.run(embeddings))
①モジュール読み込み
モジュール名を指定してダウンロードを⾏う。fine-tuning有無の設定も可能。
②signature
モジュールが持つメソッドのようなもの。指定がない場合はdefaultが適⽤。
③outputs
指定がない場合はdefaultが適⽤。複数アウトプットを返却できるモジュールは
as_dict=True を設定する事で全ての返り値を受け取ることができる。
①
②
③](https://image.slidesharecdn.com/machinelearning15mintensorflowhub-181002051309/75/Machine-learning-15min-TensorFlow-hub-16-2048.jpg)
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モジュール実⾏：概念図
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[“This is hedgehog.”]
default
TensorFlow Hub
(ELMo)
bi-
LSTM
bi-
LSTM
mean-
pooling
0.1
3
0.3
3
0.4
0
0.3
7
[“This”, “is”, “hedgehog.”]
tokens
lstm_outputs2
This 0.1 0.2 0.8 0.1
is 0.2 0.6 0.3 0.2
hedgehog 0.1 0.2 0.1 0.8
w
ord_em
b
default
elmo
This 0.1 0.2 0.8 0.1
is 0.2 0.6 0.3 0.2
hedgehog 0.1 0.2 0.1 0.8
lstm_outputs1
This 0.1 0.2 0.8 0.1
is 0.2 0.6 0.3 0.2
hedgehog 0.1 0.2 0.1 0.8
This 0.1 0.2 0.8
is 0.2 0.6 0.3
hedgehog 0.1 0.2 0.1
：シグネチャ
：Outputs](https://image.slidesharecdn.com/machinelearning15mintensorflowhub-181002051309/75/Machine-learning-15min-TensorFlow-hub-17-2048.jpg)
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Machine learning 15min TensorFlow hub
- 1. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. 第26回 Machine Learning 15minutes! 戦略技術センター 嘉村準弥 TensoFlow Hub
- 2. Copyright © 2017TIS Inc. All rights reserved. ⾃⼰紹介 2 嘉村 準弥 TIS株式会社 戦略技術センター主任 chakkiチーム(機械学習/⾃然⾔語処理) @kamujun18 Technical Hedgehog 旅⾏会社の基幹、Webシステムの開発において 要件定義から設計や開発、保守運⽤に従事。 現在は研究開発部⾨の戦略技術センターに異動し ⽣産性向上に向けて機械学習と⾃然⾔語処理の 応⽤研究とプロトタイピングに取り組む。
- 3. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. chakkiとは 3 TISの中で、⾃然⾔語処理を研究しているグループ まとめる観点を指定した、データの要約について研究しています。 Summarize data for human ※緑がPositive、灰⾊がNegative 現在の研究テーマ 決算報告書内の記載・数値を読み取り、観点ごとに表にまとめる
- 4. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. Agenda • 事前学習済みモデル – モデルを⾃作する場合 – 事前学習済みモデルを利⽤する場合 • TensorFlow Hub – 概要・特⻑ – 提供モジュール – 利⽤例 • モジュール実⾏ • モジュール作成 • モジュール再利⽤ – 今後について 4
- 5. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. Agenda • 事前学習済みモデル – モデルを⾃作する場合 – 事前学習済みモデルを利⽤する場合 • TensorFlow Hub – 概要・特⻑ – 提供モジュール – 利⽤例 • モジュール実⾏ • モジュール作成 • モジュール再利⽤ – 今後について 5
- 6. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. 事前学習済みモデル 対象タスクに対して学習を⾏う前に、 事前に別のデータセットを⽤いて学 習させたモデル。獲得した事前知識 を対象タスクに転移させる事を⽬的 とする。 画像認識における汎⽤的な特徴の活 ⽤(Imagenet等)や、 ⾃然⾔語処理における単語や⽂の 分散表現(word2vec等)など 6 事前学習済みモデルを利⽤する利点は 性能向上 と 時間短縮 CS231n: Convolutional Neural Networks for Visual Recognition Lecture 7
- 7. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. 事前学習済みモデルのポテンシャル 独⾃モデルを構築して学習させるよりも、事前学習済みモデルを転移させた⽅が 性能が良い報告がある。 7 事前学習済みモデルを使う利点：性能向上 性能向上へ寄与
- 8. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. 事前学習済みモデルを⾃作する場合 1. コーパス収集 公開もしくは⾃前の⼤規模データセットを⽤意 2. モデル作成 論⽂や書籍で公開されているモデル、もしくはオリジナル⼿法でモデルを作成 3. 学習・性能確認 学習を実施し、事前学習モデルの性能を評価 4. 対象タスクに対するモデルへの組み込み 事前学習済みモデルを、対象タスクに対するモデルへ組み込む 8 ⾃作モデルに組み込むまで⼤変…時間がかかる 事前学習済みモデルを使う利点：時間短縮 実装出来る？ 期待した性能は出ている？実装間違ってない？ どこからデータを取得する？データ量は⼗分？
- 9. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. 事前学習済みモデルを活⽤する場合 1. コーパス収集 公開もしくは⾃前の⼤規模データセットを⽤意 2. モデル作成 論⽂や書籍で公開されているモデル、もしくはオリジナル⼿法でモデルを作成 3. 学習・性能確認 学習を実施し、事前学習モデルの性能を評価 4. 対象タスクに対するモデルへの組み込み 事前学習済みモデルを、対象タスクに対するモデルへ組み込む 9 事前学習済みモデルを使う利点：時間短縮 圧倒的時間短縮
- 10. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. Agenda • 事前学習済みモデル – モデルを⾃作する場合 – 事前学習済みモデルを利⽤する場合 • TensorFlow Hub – 概要・特⻑ – 提供モジュール – 利⽤例 • モジュール実⾏ • モジュール作成 • モジュール再利⽤ – TensorFlow Hubの今後 10
- 11. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. • TensorFlow Hub • 2018年3⽉に発表された再利⽤可能な事前学習済みモデルのライブラリ。 TensorFlow 1.7以上で利⽤可能。 • モデル、重みと初期値を持っており、まとめてモジュールと呼ぶ。 • モジュールと⾃作モデルをつなげて利⽤することが可能。 Original Model 概要 11 TensorFlow Hub Hedgehog Dog Cat
- 12. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. 特⻑ 12 TensorFlow Hub Image TextOther 様々な分野を対象としたモジュール 利⽤時に便利な処理を包含 モジュール⾃作可能 TensorFlo w Hub Dog 0.1 0.2 0.8 TensorFlow Hub
- 13. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. 提供モジュール 13 • Inception (V1, V2, V3) • Inception-ResNet (V2) • MobileNet (V1, V1 with TF-Lite, V2) • NASNet-A (large, mobile) • PNASNet-5 (large) • ResNet (V1, V2) Image • NNLM (Chinese, English, German, Indonesian, Japanese, Korean, Spanish) • Universal Sentence Encoder (default, large, lite) • Word2vec • ELMo Text Generative Adversarial Networks • progan-128 DEep Local Features (DELF) • delf Inflated 3D Convnet (I3D) • i3d-kinetics-400 • i3d-kinetics-600 Other
- 14. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. Agenda • 事前学習済みモデル – モデルを⾃作する場合 – 事前学習済みモデルを利⽤する場合 • TensorFlow Hub – 概要・特徴 – 提供モジュール – 利⽤例 • モジュール実⾏ • モジュール作成 • モジュール再利⽤ – TensorFlow Hubの今後 14
- 15. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. • ELMo ⽂脈を考慮した単語分散表現。 TensorFlow Hubにおいては⽂を与えると、各単語の分散表現を出⼒する。 モジュール実⾏：例 15 TensorFlow Hub (ELMo) This is hedgehog. This 0.1 0.2 0.8 0.1 is 0.2 0.6 0.3 0.2 hedgehog 0.1 0.2 0.1 0.8 bi-LSTMbi-LSTM
- 16. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. モジュール実⾏：実装 16 import tensorflow as tf import tensorflow_hub as hub with tf.Graph().as_default(): elmo = hub.Module("https://tfhub.dev/google/elmo/2", trainable=True) embeddings = elmo( ["the cat is on the mat", "dogs are in the fog"], signature="default", as_dict=True)["elmo"] with tf.Session() as sess: sess.run(tf.global_variables_initializer()) sess.run(tf.tables_initializer()) print(sess.run(embeddings)) ①モジュール読み込み モジュール名を指定してダウンロードを⾏う。fine-tuning有無の設定も可能。 ②signature モジュールが持つメソッドのようなもの。指定がない場合はdefaultが適⽤。 ③outputs 指定がない場合はdefaultが適⽤。複数アウトプットを返却できるモジュールは as_dict=True を設定する事で全ての返り値を受け取ることができる。 ① ② ③
- 17. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. モジュール実⾏：概念図 17 [“This is hedgehog.”] default TensorFlow Hub (ELMo) bi- LSTM bi- LSTM mean- pooling 0.1 3 0.3 3 0.4 0 0.3 7 [“This”, “is”, “hedgehog.”] tokens lstm_outputs2 This 0.1 0.2 0.8 0.1 is 0.2 0.6 0.3 0.2 hedgehog 0.1 0.2 0.1 0.8 w ord_em b default elmo This 0.1 0.2 0.8 0.1 is 0.2 0.6 0.3 0.2 hedgehog 0.1 0.2 0.1 0.8 lstm_outputs1 This 0.1 0.2 0.8 0.1 is 0.2 0.6 0.3 0.2 hedgehog 0.1 0.2 0.1 0.8 This 0.1 0.2 0.8 is 0.2 0.6 0.3 hedgehog 0.1 0.2 0.1 ：シグネチャ ：Outputs
- 18. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. • モジュール作成 事前学習させた⾃分のモデルをTensorFlow Hubの モジュールにすることが可能。 • モジュール再利⽤ ⾃作したモジュールを再利⽤する際は、ローカルに配置したモジュールを読み 込む他に、ZIP圧縮して配置したクラウドストレージから読み込むことが可能 モジュール作成・再利⽤ 18 ブログをご参考ください！
- 19. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. TensorFlow hubの今後 • モジュールの追加 オーディオやビデオなど対象に追加予定 • ⾃作モジュールの公開サービスの検討 現在公式サイトから⾃作モジュール公開サービスについて アンケート受付実施中。 数ヶ⽉以内に公開されるかも？ 19 alpha版が公開されました！
- 20. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. tfhub.dev • ホスティングされているモデルの検索が可能 20 対象分野ごとにジャンル分け 事前学習に⽤いたデータセットや ⾔語などで絞り込み可能
- 21.
- 22. Copyright © 2018TIS Inc. All rights reserved. Reference • https://www.tensorflow.org/hub/ • https://www.youtube.com/watch?v=rirzJ-e68cw 22