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用Serverlss部署一个基于深度学习的古诗词生成API


前言

古诗词是中国文化殿堂的瑰宝,记得曾经在韩国做Exchange Student的时候,看到他们学习我们的古诗词,有中文的还有翻译版的,自己发自内心的骄傲,甚至也会在某些时候背起一些耳熟能详的诗词。

本文将会通过深度学习为我们生成一些古诗词,并将模型部署到Serverless架构上,实现基于Serverless的古诗词生成API。

项目构建

古诗词生成实际上是文本生成,或者说是生成式文本。关于基于深度学习的文本生成,最入门级的读物包括Andrej Karpathy的博客。他使用例子生动讲解了Char-RNN(Character based Recurrent Neural Network)如何用于从文本数据集里学习,然后自动生成像模像样的文本。

用Serverlss部署一个基于深度学习的古诗词生成API 1

上图直观展示了Char-RNN的原理。以要让模型学习写出“hello”为例,Char-RNN的输入输出层都是以字符为单位。输入“h”,应该输出“e”;输入“e”,则应该输出后续的“l”。输入层我们可以用只有一个元素为1的向量来编码不同的字符,例如,h被编码为“1000”、“e”被编码为“0100”,而“l”被编码为“0010”。使用RNN的学习目标是,可以让生成的下一个字符尽量与训练样本里的目标输出一致。在图一的例子中,根据前两个字符产生的状态和第三个输入“l”预测出的下一个字符的向量为,最大的一维是第三维,对应的字符则为“0010”,正好是“l”。这就是一个正确的预测。但从第一个“h”得到的输出向量是第四维最大,对应的并不是“e”,这样就产生代价。学习的过程就是不断降低这个代价。学习到的模型,对任何输入字符可以很好地不断预测下一个字符,如此一来就能生成句子或段落。

本文项目构建参考了Github已有项目:https://github.com/norybaby/poet

通过Clone代码,并且安装相关依赖:

pip3 install tensorflow==1.14 word2vec numpy

通过训练:

python3 train.py

可以看到训练结果:

用Serverlss部署一个基于深度学习的古诗词生成API 2

用Serverlss部署一个基于深度学习的古诗词生成API 3

此时会生成多个模型在output_poem文件夹下,我们只需要保留最好的即可,例如我的训练之后生成的json文件:

{
"best_model": "output_poem/best_model/model-20390",
"best_valid_ppl": 21.441762924194336,
"latest_model": "output_poem/save_model/model-20390",
"params": {
"batch_size": 16,
"cell_type": "lstm",
"dropout": 0.0,
"embedding_size": 128,
"hidden_size": 128,
"input_dropout": 0.0,
"learning_rate": 0.005,
"max_grad_norm": 5.0,
"num_layers": 2,
"num_unrollings": 64
},
"test_ppl": 25.83984375
}

此时,我只需要保存output_poem/best_model/model-20390模型即可。

部署上线

在项目目录下,安装必要依赖:

pip3 install word2vec numpy -t ./

由于tensorflow等是腾讯云云函数内置的package,所以这里无需安装,另外numpy这个package需要在CentOS+Python3.6环境下打包。也可以通过之前制作的小工具打包:https://www.serverlesschina.com/35.html

完成之后,编写函数入口文件:

import uuid, json
from write_poem import WritePoem, start_model

writer = start_model()

def return_msg(error, msg):
return_data = {
"uuid": str(uuid.uuid1()),
"error": error,
"message": msg
}
print(return_data)
return return_data

def main_handler(event, context):
# 类型
# 1: 自由
# 2: 押韵
# 3: 藏头押韵
# 4: 藏字押韵

style = json.loads(event["body"])["style"]
content = json.loads(event["body"]).get("content", None)

if style in '34' and not content:
return return_msg(True, "请输入content参数")

if style == '1':
return return_msg(False, writer.free_verse())
elif style == '2':
return return_msg(False, writer.rhyme_verse())
elif style == '3':
return return_msg(False, writer.cangtou(content))
elif style == '4':
return return_msg(False, writer.hide_words(content))
else:
return return_msg(True, "请输入正确的style参数")

同时需要准备好Yaml文件:

getUserIp:
component: "@serverless/tencent-scf"
inputs:
name: autoPoem
codeUri: ./
exclude:
- .gitignore
- .git/**
- .serverless
- .env
handler: index.main_handler
runtime: Python3.6
region: ap-beijing
description: 自动古诗词撰写
namespace: serverless_tools
memorySize: 512
timeout: 10
events:
- apigw:
name: serverless
parameters:
serviceId: service-8d3fi753
protocols:
- http
- https
environment: release
endpoints:
- path: /auto/poem
description: 自动古诗词撰写
method: POST
enableCORS: true

此时,我们就可以通过Serverless Framework CLI部署项目。部署完成之后,我们可以通过PostMan测试我们的接口:

用Serverlss部署一个基于深度学习的古诗词生成API 4

总结

本文通过已有的深度学习项目,在本地进行训练,保存模型,然后将项目部署在腾讯云云函数上,通过与API网关的联动,实现了一个基于深度学习的古诗词撰写的API。