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Datos para clasificación de texto

12/24
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How to create an advanced text classification model with PyTorch?

Launching into the world of natural language processing using PyTorch has never been so accessible and exciting. In this module, we explore how to build an advanced text classification model with the tools provided by PyTorch and Torch Text. We will dive into using nn.module and Torch Text to study a text classification model, train it and finally implement it on a platform such as Jogging Face. From installing dependencies to text classification, this educational walkthrough will give you the basics to get started.

What is Torch Text and how do I install it?

Torch Text is a powerful library part of the PyTorch suite, aimed at text processing. It provides several tools to adjust texts and prepare them for models within the PyTorch framework. It facilitates the creation of vocabularies, tokenization and handling of real datasets. In addition, PyTorch offers specialized libraries such as Torch Audio and Torch Vision for working with audio and computer vision, respectively, marking its versatility.

To install Torch Text along with a specific version of Portal Locker (required for its operation), we use Google Colab:

!pip install portalocker>=2.0.0!pip install torchtext --upgrade

The --upgrade flag ensures that we get the latest version available.

How to import and manage datasets in Torch Text?

Torch Text includes a large set of datasets for testing and training natural language processing models. An important example of such datasets is DBpedia, a high quality dataset composed of English Wikipedia articles and entries.

To use a dataset in Torch Text:

  1. Import the necessary dependencies:

    import torchimport torchtext
  2. Access the DBpedia dataset:

    from torchtext.datasets import DBpedia.

DBpedia is highly suitable for testing in text classification and is known for its high curation and detailed information. Other available datasets include AGnews and Colag, among many others, facilitating various applications such as machine translation and language modeling.

How do I train a text classification model with DBpedia?

Once we have loaded the dataset, the goal is to train a model for multiple classification. DBpedia is used here to classify the text into one of the 14 available labels, such as references to an athlete, company or towns. This is where the wonders of word processing come into play: determining the subject matter of a document automatically. Undoubtedly, a powerful tool for startups and large companies.

Motivation to delve into PyTorch and its libraries

PyTorch, with its hands spread across multiple libraries, offers advanced resources for machine learning and AI applications. Learning to use tools like Torch Text expands your data science and model development skills, contributing to your professional development - remember to keep exploring and experimenting! The possibilities are as vast as your curiosity allows.

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Tuve que cambiar la descarga de torch text por un error del paquete. ```python %%capture !pip install portalocker>=2.0.0 !pip uninstall -y torchtext !torchtext==0.15.1 ```%%capture!pip install portalocker>=2.0.0!pip uninstall -y torchtext!torchtext==0.15.1
Para realizar una clasificación de texto en machine learning, el proceso comienza con la preparación de datos, que involucra varios pasos, como la recolección de los datos de texto, su preprocesamiento, la representación en un formato adecuado para modelos (normalmente como vectores numéricos) y la división de los datos en conjuntos de entrenamiento y prueba. Aquí te doy un resumen de los pasos clave: \### 1. \*\*Recolección de datos:\*\* \- Datos etiquetados son fundamentales para tareas de clasificación. Algunos datasets populares para la clasificación de texto incluyen: \- \*\*IMDB Reviews\*\* (clasificación de sentimientos). \- \*\*20 Newsgroups\*\* (clasificación de noticias). \- \*\*SpamAssassin\*\* (detección de spam). \### 2. \*\*Preprocesamiento de texto:\*\* \- \*\*Limpieza\*\*: Eliminar puntuación, dígitos, URLs, y otros elementos irrelevantes. \- \*\*Tokenización\*\*: Separar el texto en palabras o tokens (puede ser palabra o n-gramas). \- \*\*Lematización/Stemming\*\*: Reducir palabras a su forma base o raíz. \- \*\*Stop words removal\*\*: Eliminar palabras comunes (como "el", "de", "la" en español) que no aportan mucho a la clasificación. \### 3. \*\*Representación de texto (Features):\*\* El texto necesita ser convertido a un formato numérico que el modelo pueda procesar. Algunas de las técnicas más utilizadas son: \- \*\*Bag of Words (BoW)\*\*: Representación de los textos en forma de conteos de palabras. \- \*\*TF-IDF (Term Frequency-Inverse Document Frequency)\*\*: Ajusta los conteos de palabras en función de su frecuencia en otros documentos, ponderando la importancia. \- \*\*Word embeddings\*\*: Representar las palabras como vectores de una manera que capture el contexto, como en \*\*Word2Vec\*\* o \*\*GloVe\*\*. \- \*\*Modelos preentrenados\*\* como \*\*BERT\*\* o \*\*GPT\*\* que generan representaciones numéricas sofisticadas. \### 4. \*\*División de datos:\*\* Dividir los datos en conjuntos de: \- \*\*Entrenamiento\*\*: Aproximadamente el 80% de los datos se usa para entrenar el modelo. \- \*\*Prueba\*\*: El otro 20% se usa para evaluar el modelo. \- \*\*Validación (opcional)\*\*: A veces se reserva un 10% de los datos de entrenamiento para ajuste de hiperparámetros. \### 5. \*\*Entrenamiento y evaluación:\*\* \- \*\*Entrenamiento\*\*: Aplicar el modelo de clasificación de texto (como Naive Bayes, SVM, Redes Neuronales, etc.). \- \*\*Evaluación\*\*: Usar métricas como la \*\*precisión\*\*, \*\*recall\*\*, \*\*f1-score\*\* y la \*\*matriz de confusión\*\* para medir el desempeño del modelo. \### Ejemplo en PyTorch Si estás usando PyTorch, podrías emplear una red neuronal o un modelo más simple con embeddings preentrenados para resolver la clasificación. ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from sklearn.model\_selection import train\_test\_split \# Supongamos que tienes tus datos listos en X (textos) y y (etiquetas) X\_train, X\_test, y\_train, y\_test = train\_test\_split(X, y, test\_size=0.2, random\_state=42) \# Aquí puedes usar un modelo de embeddings preentrenado o construir una red simple class TextClassifier(nn.Module): def \_\_init\_\_(self, vocab\_size, embed\_dim, num\_classes): super(TextClassifier, self).\_\_init\_\_() self.embedding = nn.Embedding(vocab\_size, embed\_dim) self.fc = nn.Linear(embed\_dim, num\_classes) def forward(self, x): embeds = self.embedding(x) out = self.fc(embeds.mean(1)) # Agregar pooling si es necesario return out \# Crear el modelo, función de pérdida y optimizador model = TextClassifier(vocab\_size=5000, embed\_dim=64, num\_classes=2) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) \# Entrenamiento simplificado for epoch in range(10): model.train() optimizer.zero\_grad() output = model(X\_train) # Asegúrate que X\_train esté tokenizado y vectorizado loss = criterion(output, y\_train) loss.backward() optimizer.step() print(f'Epoch {epoch+1}, Loss: {loss.item()}') ```
■ Resumen: En esta clase se cargará un dataset, pero hagamos doble click en el dataset para entender el poder que tiene. **DBpedia** es un proyecto que extrae datos estructurados de la Wikipedia y los hace disponibles en la web de manera que pueden ser consultados y enlazados a otros datos, facilitando el acceso a información semántica. La idea principal detrás de DBpedia es permitir que los datos de Wikipedia sean consultados a través de un formato estandarizado como el **RDF** (Resource Description Framework), y se puedan realizar consultas utilizando SPARQL (SPARQL Protocol and RDF Query Language) Es como SQL pero un poco más cmplejo. DBpedia actúa como una base de conocimiento basada en la web que puede ser utilizada para: * Recuperación de información: Consultar datos extraídos de Wikipedia de manera más eficiente. * Enlazado de datos: Conectar y enriquecer otros datos a través de la información estructurada de Wikipedia. * Aplicaciones de IA: Integrar información de Wikipedia en sistemas inteligentes, como chatbots y motores de recomendación * PD: Escribí un tutorial breve si te interesa entender más de este dataset. \[Grafos de conocimiento con Python]\(https://medium.com/@alejandro.chem.io/grafos-de-conocimiento-con-python-f186155528fe)