Tìm Hiểu và Ứng Dụng Seq2Seq cùng Cơ Chế Attention trong Bài Toán Phân Tích Cảm Xúc

Chuyên khảo toán học phân tích Tìm hiểu và áp dụng seq2seq cùng cơ chế attention trong bài toán phân tích cảm xúc, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp

Chuyên ngành

Công Nghệ Thông Tin

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

khóa luận tốt nghiệp

2019

65
1
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. Mục tiêu của khóa luận

1.2. Phạm vi của khóa luận

1.3. Cấu trúc của khóa luận

2. CHƯƠNG 2: CÁC HƯỚNG TIẾP CẬN PHÂN TÍCH CẢM XÚC

2.1. Tiếp cận theo hướng máy học

2.2. Tiếp cận theo hướng ngữ nghĩa

2.3. Tiếp cận theo Deep learning

3. CHƯƠNG 3: CÁC MÔ HÌNH MẠNG NEURAL

3.1. Mạng neural tích chập (CNN)

3.2. Mạng neural quy hồi (RNN)

3.3. Lan truyền ngược liên hồi (BTT – backpropagation through time)

3.4. Cách thức hoạt động của LSTM

3.5. Cơ chế cổng của LSTM (GRU – Gated Recurrent Unit)

3.6. Mô hình kết hợp CNN-LSTM

3.7. Mô hình đề xuất trong bài toán phân tích cảm xúc

3.7.1. Mô hình seq2seq (sequence to sequence)

3.7.2. Cơ chế Attention trong mô hình seq2seq

4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

4.1. Tập dữ liệu cho 4 lĩnh vực khác nhau

4.2. Tập dữ liệu IMDB Movie Keras

4.3. Cấu hình máy và thư viện cài đặt

4.4. Xây dựng mô hình dựa trên RNN-Attention-network

4.5. Thực nghiệm mô hình RNN-Attention-Network

4.5.1. Xử lý dữ liệu

4.5.2. Thực nghiệm RNN-Attention-network với dữ liệu Book

4.5.3. Thực nghiệm RNN-Attention-network với dữ liệu DVD

4.5.4. Thực nghiệm RNN-Attention-network với dữ liệu Electronics

4.5.5. Thực nghiệm RNN-Attention-network với dữ liệu Kitchen

4.5.6. Thực nghiệm RNN-Attention-network với dữ liệu IMDB Keras

4.5.7. So sánh các mô hình

4.5.8. So sánh với các phương pháp học máy khác

LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Seq2Seq Attention trong Phân Tích Cảm Xúc

Phân tích cảm xúc ngày càng trở nên quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ kinh doanh đến nghiên cứu xã hội. Các phương pháp truyền thống thường gặp khó khăn trong việc nắm bắt sắc thái tinh tế của ngôn ngữ. Mô hình Seq2Seq với cơ chế Attention nổi lên như một giải pháp mạnh mẽ, cho phép máy móc hiểu và diễn giải cảm xúc một cách chính xác hơn. Seq2Seq là kiến trúc Học sâu (Deep learning) đặc biệt hiệu quả trong việc xử lý các chuỗi dữ liệu, trong khi Attention mechanism giúp tập trung vào những phần quan trọng nhất của văn bản đầu vào. Điều này đặc biệt hữu ích trong việc xác định các từ hoặc cụm từ mang tính cảm xúc. Bài viết này sẽ đi sâu vào nguyên lý hoạt động, ứng dụng và ưu điểm của Seq2Seq với Attention trong lĩnh vực phân tích cảm xúc (Sentiment analysis).

1.1. Tầm Quan Trọng của Phân Tích Cảm Xúc trong NLP

Phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) đóng vai trò then chốt trong lĩnh vực Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP). Khả năng tự động xác định và trích xuất ý kiến, thái độ và cảm xúc từ văn bản mở ra vô số ứng dụng thực tế. Doanh nghiệp sử dụng nó để hiểu phản hồi của khách hàng, theo dõi uy tín thương hiệu và cải thiện sản phẩm. Các nhà nghiên cứu dùng nó để phân tích dư luận xã hội và dự đoán xu hướng. Từ việc lọc thư rác đến phát hiện tin giả, phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) đã trở thành một công cụ không thể thiếu. Theo một nghiên cứu gần đây, thị trường phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) dự kiến sẽ đạt hàng tỷ đô la trong những năm tới.

1.2. Giới thiệu kiến trúc Seq2Seq và Cơ Chế Attention

Kiến trúc Seq2Seq là một bước đột phá trong Học sâu (Deep learning), đặc biệt hiệu quả trong việc xử lý các chuỗi có độ dài khác nhau. Nó bao gồm hai thành phần chính: EncoderDecoder. Encoder chuyển đổi chuỗi đầu vào thành một vector biểu diễn duy nhất, trong khi Decoder tạo ra chuỗi đầu ra từ vector này. Cơ chế Attention giải quyết hạn chế của Seq2Seq bằng cách cho phép Decoder tập trung vào các phần liên quan nhất của chuỗi đầu vào tại mỗi bước giải mã. Điều này giúp mô hình hiểu rõ hơn ngữ cảnh và tạo ra kết quả chính xác hơn.

1.3. Ứng Dụng Của Seq2Seq Attention vào Sentiment Analysis

Seq2Seq kết hợp Attention mechanism là một sự lựa chọn tốt trong ứng dụng phân tích cảm xúc. Thay vì chỉ dựa vào từ khóa, mô hình có thể nắm bắt sự phụ thuộc giữa các từ và cụm từ để hiểu được cảm xúc ẩn sau đó. Ví dụ, một câu có nhiều từ tiêu cực nhưng lại mang ý nghĩa tích cực do ngữ cảnh cụ thể. Seq2Seq với Attention có khả năng xử lý những trường hợp này tốt hơn các phương pháp truyền thống.

II. Giải Quyết Bài Toán Cảm Xúc Khó Khăn và Hướng Tiếp Cận

Mặc dù có nhiều tiến bộ, phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Ngôn ngữ con người phức tạp và đa dạng, chứa đựng sự mỉa mai, châm biếm và các biểu đạt sắc thái tinh tế mà máy móc khó lòng giải mã. Xử lý ngôn ngữ địa phương, biệt ngữ hoặc tiếng lóng cũng là một vấn đề nan giải. Các phương pháp dựa trên từ điển thường không đủ khả năng nắm bắt được những biến thể này. Ngoài ra, sự thiếu hụt dữ liệu huấn luyện chất lượng cao cũng là một trở ngại lớn. Cần có những hướng tiếp cận sáng tạo để vượt qua những khó khăn này và nâng cao độ chính xác của phân tích cảm xúc (Sentiment analysis).

2.1. Thách Thức trong Phân Tích Cảm Xúc Văn Bản

Một trong những thách thức lớn nhất là xử lý sự mơ hồ trong ngôn ngữ. Một từ hoặc cụm từ có thể mang nhiều ý nghĩa khác nhau tùy thuộc vào ngữ cảnh. Ví dụ, từ "tuyệt vời" có thể được sử dụng một cách mỉa mai, hoặc một câu có thể chứa cả cảm xúc tích cực và tiêu cực. Các mô hình cần có khả năng hiểu được ngữ cảnh và giải quyết sự mơ hồ này để đưa ra kết luận chính xác. Ngoài ra, việc xử lý các ngôn ngữ khác nhau cũng đòi hỏi sự điều chỉnh và tùy biến đáng kể.

2.2. Các Hướng Tiếp Cận Truyền Thống và Hạn Chế

Các phương pháp phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) truyền thống thường dựa trên từ điển hoặc các thuật toán học máy đơn giản như Naive Bayes hoặc Support Vector Machines (SVM). Mặc dù dễ triển khai, những phương pháp này có nhiều hạn chế. Chúng thường không thể nắm bắt được sự phức tạp của ngôn ngữ và dễ bị ảnh hưởng bởi các từ khóa sai lệch. Ví dụ, một câu có nhiều từ tiêu cực nhưng lại mang ý nghĩa tích cực do ngữ cảnh cụ thể. Do đó, cần có những phương pháp tiên tiến hơn để cải thiện độ chính xác.

2.3. Ưu điểm của Học Sâu Deep learning trong Phân Tích Cảm Xúc

Các mô hình Học sâu (Deep learning), đặc biệt là Mạng nơ-ron hồi quy (RNN) và các biến thể của nó như LSTMGRU, đã chứng minh được khả năng vượt trội trong việc xử lý ngôn ngữ tự nhiên. Chúng có thể tự động học các đặc trưng phức tạp từ dữ liệu và nắm bắt được sự phụ thuộc giữa các từ trong câu. Seq2Seq với Attention là một ví dụ điển hình về sức mạnh của Học sâu (Deep learning) trong phân tích cảm xúc (Sentiment analysis). Chúng có thể xử lý các câu có độ dài khác nhau và tập trung vào những phần quan trọng nhất của văn bản.

III. Xây Dựng Mô Hình Seq2Seq Attention Hướng Dẫn Chi Tiết

Để xây dựng một mô hình Seq2Seq với Attention cho phân tích cảm xúc (Sentiment analysis), cần thực hiện một số bước quan trọng. Đầu tiên, cần chuẩn bị dữ liệu huấn luyện chất lượng cao và thực hiện các bước tiền xử lý dữ liệu (Data preprocessing) cần thiết như loại bỏ nhiễu, chuẩn hóa văn bản và chia tách từ. Tiếp theo, cần lựa chọn các thành phần phù hợp cho mô hình, bao gồm kiến trúc mạng nơ-ron (Neural network) cho EncoderDecoder, cơ chế Attention và hàm mất mát. Cuối cùng, cần huấn luyện mô hình trên dữ liệu đã chuẩn bị và đánh giá hiệu suất trên tập kiểm tra.

3.1. Tiền Xử Lý Dữ Liệu Data preprocessing Cho Phân Tích Cảm Xúc

Tiền xử lý dữ liệu (Data preprocessing) là một bước quan trọng trong bất kỳ dự án Học máy (Machine learning) nào, và đặc biệt quan trọng trong Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP). Các bước tiền xử lý dữ liệu (Data preprocessing) bao gồm loại bỏ các ký tự đặc biệt, chuyển đổi văn bản thành chữ thường, loại bỏ các từ dừng (stop words) và thực hiện các kỹ thuật như stemming hoặc lemmatization để đưa các từ về dạng gốc. Word embeddings như Word2Vec, GloVe hoặc FastText có thể được sử dụng để biểu diễn các từ dưới dạng vector số, giúp mô hình hiểu được ý nghĩa của chúng.

3.2. Lựa Chọn Kiến Trúc Mạng Nơ ron Neural network Phù Hợp

Mạng nơ-ron hồi quy (RNN), đặc biệt là LSTMGRU, là những lựa chọn phổ biến cho EncoderDecoder trong mô hình Seq2Seq. LSTMGRU có khả năng ghi nhớ thông tin dài hạn, giúp mô hình hiểu được ngữ cảnh của câu. Cơ chế Attention có thể được triển khai bằng nhiều cách khác nhau, nhưng ý tưởng chung là tính toán trọng số cho mỗi từ trong chuỗi đầu vào, cho biết mức độ quan trọng của từ đó đối với việc dự đoán từ tiếp theo trong chuỗi đầu ra.

3.3. Huấn Luyện và Đánh Giá Hiệu Suất Mô Hình

Mô hình được huấn luyện bằng cách sử dụng một hàm mất mát như Cross-entropy loss và một thuật toán tối ưu hóa như Adam optimizer. Các kỹ thuật Regularization như Dropout có thể được sử dụng để ngăn chặn Overfitting. Hiệu suất của mô hình được đánh giá trên một Validation setTest set bằng cách sử dụng các độ đo hiệu suất (Performance metrics) như Độ chính xác (Accuracy), Precision, RecallF1-score. Việc Fine-tuning có thể được thực hiện để cải thiện hiệu suất của mô hình trên một tập dữ liệu cụ thể.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Phân Tích Cảm Xúc trong Kinh Doanh và Xã Hội

Mô hình Seq2Seq với Attention có thể được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong kinh doanh, nó có thể được sử dụng để phân tích phản hồi của khách hàng trên mạng xã hội, đánh giá mức độ hài lòng của khách hàng và cải thiện chất lượng dịch vụ. Trong xã hội, nó có thể được sử dụng để phân tích dư luận về các vấn đề chính trị và xã hội, phát hiện tin giả và ngăn chặn lan truyền thông tin sai lệch. Việc áp dụng các mô hình Học sâu (Deep learning) trong phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích to lớn.

4.1. Phân Tích Phản Hồi Khách Hàng và Đánh Giá Sản Phẩm

Các doanh nghiệp có thể sử dụng Seq2Seq với Attention để tự động phân tích các bình luận, đánh giá và phản hồi của khách hàng trên các kênh trực tuyến như mạng xã hội, trang web thương mại điện tử và diễn đàn. Thông tin này có thể giúp doanh nghiệp hiểu rõ hơn về nhu cầu của khách hàng, xác định các vấn đề cần cải thiện và đưa ra các quyết định kinh doanh sáng suốt hơn. Ví dụ, một công ty có thể sử dụng phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) để theo dõi phản ứng của khách hàng đối với một sản phẩm mới và điều chỉnh chiến lược tiếp thị cho phù hợp.

4.2. Theo Dõi Uy Tín Thương Hiệu và Quản Lý Khủng Hoảng

Phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) có thể giúp doanh nghiệp theo dõi uy tín thương hiệu của mình trên mạng xã hội và các phương tiện truyền thông khác. Bằng cách phân tích các bài đăng, bình luận và tin tức liên quan đến thương hiệu, doanh nghiệp có thể phát hiện các vấn đề tiềm ẩn và ứng phó kịp thời để ngăn chặn khủng hoảng. Ví dụ, một công ty có thể sử dụng phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) để phát hiện một làn sóng phản hồi tiêu cực về một sản phẩm hoặc dịch vụ và nhanh chóng giải quyết các vấn đề liên quan.

4.3. Phân Tích Dư Luận Xã Hội và Dự Đoán Xu Hướng

Seq2Seq với Attention có thể được sử dụng để phân tích dư luận về các vấn đề chính trị, xã hội và kinh tế. Thông tin này có thể giúp các nhà nghiên cứu và hoạch định chính sách hiểu rõ hơn về quan điểm của công chúng và đưa ra các quyết định dựa trên bằng chứng. Ví dụ, một tổ chức nghiên cứu có thể sử dụng phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) để theo dõi thái độ của công chúng đối với một chính sách mới và đánh giá hiệu quả của chính sách đó.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Tương Lai Của Seq2Seq Attention

Mô hình Seq2Seq với Attention là một công cụ mạnh mẽ cho phân tích cảm xúc (Sentiment analysis). Nó có khả năng nắm bắt sự phức tạp của ngôn ngữ và đưa ra kết quả chính xác hơn so với các phương pháp truyền thống. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết, như xử lý ngôn ngữ địa phương, biệt ngữ và tiếng lóng. Trong tương lai, các mô hình Học sâu (Deep learning) sẽ tiếp tục phát triển và cải thiện, mang lại những giải pháp phân tích cảm xúc (Sentiment analysis) hiệu quả hơn nữa.

5.1. Tóm Tắt Ưu Điểm và Hạn Chế của Mô Hình

Seq2Seq với Attention có ưu điểm lớn trong việc xử lý các chuỗi có độ dài khác nhau và tập trung vào những phần quan trọng nhất của văn bản. Tuy nhiên, nó cũng có một số hạn chế, như đòi hỏi lượng dữ liệu huấn luyện lớn và khả năng xử lý ngôn ngữ địa phương, biệt ngữ và tiếng lóng còn hạn chế. Việc cải thiện khả năng này là một hướng nghiên cứu quan trọng trong tương lai.

5.2. Hướng Nghiên Cứu và Phát Triển Tiềm Năng

Một hướng nghiên cứu tiềm năng là kết hợp Seq2Seq với Attention với các mô hình ngôn ngữ tiên tiến như TransformerBERT. Các mô hình này có khả năng hiểu được ngữ cảnh tốt hơn và có thể cải thiện độ chính xác của phân tích cảm xúc (Sentiment analysis). Ngoài ra, việc phát triển các phương pháp xử lý ngôn ngữ địa phương, biệt ngữ và tiếng lóng cũng là một lĩnh vực quan trọng cần được quan tâm.

5.3. Ứng Dụng Các Mô Hình Ngôn Ngữ Tiên Tiến BERT Transformer

Các mô hình ngôn ngữ dựa trên Transformer như BERT đã đạt được những tiến bộ vượt bậc trong Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP) và có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất của Seq2Seq với Attention trong phân tích cảm xúc (Sentiment analysis). Fine-tuning BERT trên một tập dữ liệu cụ thể có thể giúp mô hình nắm bắt được các sắc thái ngôn ngữ đặc trưng của tập dữ liệu đó và đưa ra kết quả chính xác hơn.

25/05/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương 1, như đã trình bày ở trên, chúng em giới thiệu về bài toán phân tích cảm xúc, những kiểu loại và những thách thức đối với bài toán. Chương tiếp theo, chúng em xin trình bày về các hướng tiếp cận để giải quyết bài toán phân tích cảm xúc. Các mô hình phổ biến về mạng neural cũng như cấu trúc, thuật toán và mô hình được đề xuất sẽ được giới thiệu ở chương 3. Ở chương 4, chúng em tập trung trình bày về kết quả thực nghiệm, so sánh giữa các mô hình và thực hiện đánh giá.

Cuối cùng, chúng em tổng kết về những nội dung đã được nêu trong khóa luận, từ đó đưa ra hướng phát triển tiếp theo trong tương lai. Trang 8 Chương 2. Các hướng tiếp cận phân tích cảm xúc CHƯƠNG 2 CÁC HƯỚNG TIẾP CẬN PHÂN TÍCH CẢM XÚC Có ba hướng tiếp cận phân tích cảm xúc trong văn bản: theo hướng học máy (machine learning approach), theo định hướng ngữ nghĩa (semantic orientation approach) và theo học sâu (deep learning approach). Tiếp cận theo hướng máy học Các giải thuật học máy đã và đang được sử dụng rộng rãi cho bài toán phân tích cảm xúc, mô hình túi từ (BoW - Bag-of-Word) là thuật toán điển hình được áp dụng phổ biến đối với bài toán phân loại tài liệu.

Mô hình BoW sử dụng đầu vào là các văn bản và được thể hiện dưới dạng túi (multiset) chứa các từ của nó, mô hình này chỉ chú trọng phần từ và bỏ qua tầm quan trọng của ngữ nghĩa hay trật tự từ. Tất cả các từ trong đoạn văn đều được xem là quan trọng như nhau. Ứng dụng trong thực tế, mô hình túi từ chủ yếu được sử dụng như một công cụ tạo đặc trưng. Sau khi đã chuyển văn bản thành túi từ, chúng ta có thể tìm các cách phương pháp khác nhau để mô tả văn bản.

Loại đặc điểm hoặc tính năng phổ biến nhất được tính toán từ mô hình túi từ là tần suất xuất hiện của một từ xuất hiện trong văn bản. Nhược điểm lớn của mô hình BoW theo hướng tiếp cận bằng học máy đó là trật tự của từ trong văn bản. Ví dụ ta có ba câu sau: “Tôi không biết.” “Không, tôi biết.” “Tôi biết không?” Khi được trích chọn đặc trưng bằng BoW, sẽ sinh ra ba vector giống nhau, nhưng ý nghĩa lại khác nhau hoàn toàn. Trang 9 Chương 2.

Các hướng tiếp cận phân tích cảm xúc Tiếp cận theo hướng ngữ nghĩa Tiếp cận theo hướng ngữ nghĩa là phương pháp phân loại văn bản dựa trên việc xác định tính phân cực của các từ trong văn bản đầu vào, chính xác hơn thì cách tiếp cận này chủ yếu phụ thuộc các từ mang cảm xúc. Sau khi xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau, những từ mang cảm xúc này sẽ được tính toán và gán điểm. Sau cùng ta tính tổng các điểm của những từ đó, thông qua một ngưỡng nào đó, ta có thể thực hiện việc phân loại. Cách tiếp cận này có thể không hoạt động tốt vì tính phân cực của từ mang cảm xúc phải phụ thuộc vào ngữ cảnh, và không có kho ngữ liệu nào có thể cung cấp tính phân cực của từ dựa vào ngữ cảnh.

Hình 2–1 Ví dụ về tiếp cận theo hướng ngữ nghĩa. Trang 10 Chương 2. Các hướng tiếp cận phân tích cảm xúc Tiếp cận theo Deep learning Học sâu vốn là một khía cạnh nhỏ trong học máy, với sự phát triển nhanh chóng tốc độ xử lý của GPU, CPU, điều này làm tiền đề cho phương pháp học sâu bằng mạng neural và phát triển mạnh mẽ, dẫn đến hướng giải quyết tốt hơn học máy là phương pháp tiếp cận bằng học sâu. Đối với bài toán phân tích cảm xúc, phương pháp học sâu sẽ sử dụng các mô hình mạng neural để tiếp cận, các mô hình phổ biến để giải quyết như mạng CNN (mạng nơ-rôn tích chập), RNN (mạng nơ-rôn quy hồi), cùng biến thể là LSTM (mạng nơ-rôn phụ thuộc gần xa).

Ngoài xử lý hình ảnh, CNN còn được áp dụng vào các hệ thống phân loại văn bản, với cơ chế tích chập để lấy ra những đặc điểm nổi trội nhất của đoạn văn đầu vào. Đối với bài toán phân tích cảm xúc, ta có thể sử dụng mô hình CNN để đưa ra tính phân cực. Mạng quy hồi vượt trội ở đặc điểm “nhớ”, trên lý thuyết mạng RNN có thể nhớ được thông tin, sau đó thực hiện dự đoán tính phân cực từ đoạn văn đầu vào, nhưng do tính mất mát đạo hàm khi lan truyền ngược, nảy sinh vấn đề không thể học được trên đoạn văn dài. Một biến thể khác của RNN có thể giải quyết vấn đề này bằng cơ chế cổng, đó là mạng gần xa LSTM cùng cơ chế cổng GRU.

Do những nhược điểm của những mô hình trên, cơ chế Attention được Bahdanau giới thiệu vào 2014, giúp tối ưu việc xử lý ngôn ngữ tự nhiên nói chung và bài toán phân tích cảm xúc nói riêng. ❖ Hướng tiếp cận của đề tài Ta biết rằng học sâu là một tập con của học máy, do đó học sâu có nhiều mô hình xử lý phát triển hơn so với phương pháp học máy truyền thống. Đề tài này được thực hiện theo hướng tiếp cận học sâu bằng những mô hình mạng neural sẽ được giới thiệu ở những chương sau. Vì thời gian hạn chế, đề tài của chúng em chưa thể đưa ra thực nghiệm để so sánh giữa hướng tiếp cận theo học máy và theo học sâu.

Trang 11 Chương 3. Các mô hình mạng neural CHƯƠNG 3 CÁC MÔ HÌNH MẠNG NEURAL Mạng nơ-rôn (neural network) Mạng neural là một mô hình mạng toán học được lập trình mô phỏng theo mạng thần kinh của con người. Hình 3–1 Mô hình mạng neural. Kết cấu của một mạng neural là các neural riêng lẻ, được gọi là các preceptron.

Một preceptron nhận vào một hoặc nhiều thông tin đầu vào nhưng trả ra một kết quả duy nhất. Khi neural nhận tín hiệu đầu vào từ các dendrite, khi tín hiệu vượt qua một ngưỡng (threshold) thì tín hiệu sẽ được truyền đi sang một neural khách theo sợi axon. Công thức tính output y như sau: y = a (𝑤1 𝑥1 + 𝑤2 𝑥2 + 𝑤3 𝑥3 − 𝜃) (3.1) Giải thích đơn giản thì output sẽ trả ra một kết quả dựa trên tổng của các input và trọng số của chúng. Đầu vào là các x cùng trọng số w tương ứng.

0 if ∑𝑖 𝑤𝑖 𝑥𝑖 ≤ threshold output = (3.2) 1 if ∑𝑖 𝑤𝑖 𝑥𝑖 > threshold Ví dụ như vấn đề đặt ra là “đi chơi”, cùng các trường hợp sau: “Thời tiết có nắng không?” “Chuẩn bị mọi thứ cho chuyến đi chưa?” “Có bạn bè đi cùng không?” Trang 12 Chương 3. Các mô hình mạng neural “Đã giải quyết xong công việc chưa?” Output sẽ trả ra kết quả có hoặc không, cùng với nhiều trường hợp quyết định việc đó. Những trường hợp đó sẽ là các 𝑥𝑖 và trọng số 𝑤𝑖 ở đây mang nghĩa là độ ưu tiên,ví dụ như 𝑤1 = 0. Với đầu ra và đầu vào là dạng nhị phân, chúng ta rất khó để điều chỉnh một lượng nhỏ đầu vào để đầu ra thay đổi chút ít, nên chúng ta sẽ mở rộng chúng ra trong khoảng [0, 1], được tính bởi công thức sigmoid f : 1 f= ( với z là ∑𝑖 𝑤𝑖 𝑥𝑖 ) (3.3) 1+ 𝑒 −𝑧 Hàm sigmoid là một hàm kích hoạt phi tuyến tính, giống như các hàm tanh, ReLU, … Hàm kích hoạt phải là một hàm phi tuyến tính, vì nếu là tuyến tính thì khi kết hợp với các phép toán tuyến tính thì đầu ra cũng là một thao tác tuyến tính, lúc này phép tính sẽ trở nên vô nghĩa.

Đây là một số hàm kích hoạt phi tuyến tính như đã nêu trên: Hình 3–2 Đồ thị của một số hàm kích hoạt phi tuyến tính. Kiến trúc của một mạng neural, còn được gọi là các preceptron đa tầng, gồm có ba kiểu tầng: tầng dữ liệu đầu vào (input layer), tâng dữ liệu đầu ra (output layer) và tầng thể hiện tính logic của mạng (hidden layer). Một mạng neural chỉ có duy nhất một tầng đầu vào và một tầng đầu ra, nhưng lại có một hoặc nhiều các tầng ẩn. Trang 13 Chương 3.

Các mô hình mạng neural Đầu ra của mạng neural trả ra bao nhiêu node, phụ thuộc vào bài toán đang xử lý. Đối với bài toán phân tích cảm xúc, kết quả quan tâm là tính phân cực của đoạn văn gồm tích cực (positive) và tiêu cực (negative), nên lúc này, tầng output sẽ trả ra hai node. Hình 3–3 Mạng neural mô phỏng với các tầng Mạng neural tích chập(CNN) Các hệ thống xử lý ảnh như các trang mạng xã hội Facebook, hay trang tìm kiếm hàng đầu Google đã đưa và ứng dụng của họ những chức năng thông minh như nhận diện khuôn mặt, phát hiện thông tin người dùng nhờ hình ảnh, … những thành tựu trên được gọi là Thị giác máy tính (Computer Vision). Mạng CNN là một trong những mô hình học sâu được xây dựng để xử lý hình ảnh, bên cạnh đó, CNN còn được dùng để xử lý giọng nói, văn bản, âm thanh, … Mạng CNN (Convolution Neural Network) được gọi là mạng tích chập do nó sử dụng một biểu thức toán tích chập, CNN là mạng neural xử lý dữ liệu theo dạng lưới, trượt trên các ma trận.

Trang 14 Chương 3. Các mô hình mạng neural Hình 3–4 CNN trượt qua các điểm ảnh của một tấm hình. Mạng CNN là tập hợp của nhiều lớp chồng lên nhau, gồm có các lớp Convolution, lớp Pooling, lớp Fully-Connected, … sau đó kết hợp với các hàm kích hoạt phi tuyến tính (activate function) để tạo ra các thông tin trừu tượng hơn cho tầng tiếp theo. Các tầng liên kết với nhau thông qua cơ chế tích chập, như tên gọi của mạng này, tầng tiếp theo sẽ là kết quả tích chập từ tầng trước đó, mỗi tầng được áp đặt các bộ lọc (filters) khác nhau.

Hình 3–5 Sơ đồ hoạt động của mạng CNN. Như đã nêu trên, mạng CNN không chỉ có thể xử lý trong lĩnh vực hình ảnh, chúng ta cũng có thể áp dụng vào các bài toán về phân loại văn bản (text classification) [2]. Đối với xử lý hình ảnh, đầu vào của mạng là các điểm ảnh (pixels), các bộ lọc sẽ trượt qua các điểm ảnh này. Còn trong xử lý văn bản, đầu vào sẽ là các mệnh đề, các câu văn được biểu diễn dưới dạng một ma trận, mỗi dòng của ma trận sẽ ứng với một từ, cũng có thể là một ký tự, các bộ lọc sẽ trượt qua tất cả các dòng của ma trận.

Mỗi dòng của Trang 15 Chương 3. Các mô hình mạng neural ma trận chính là một vector đại diện cho một từ, thông thường các vector này được biểu diễn ở mức thấp (low-dimensional) như word2vec hay glove.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Tìm Hiểu và Ứng Dụng Seq2Seq với Cơ Chế Attention trong Phân Tích Cảm Xúc" cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách mà mô hình Seq2Seq kết hợp với cơ chế Attention có thể được áp dụng trong phân tích cảm xúc. Tác giả giải thích chi tiết về cấu trúc của mô hình, cách thức hoạt động của cơ chế Attention, và những lợi ích mà nó mang lại trong việc cải thiện độ chính xác của các dự đoán cảm xúc từ văn bản. Đặc biệt, tài liệu này không chỉ giúp người đọc hiểu rõ hơn về lý thuyết mà còn cung cấp các ứng dụng thực tiễn, từ đó mở ra cơ hội cho việc phát triển các hệ thống phân tích cảm xúc hiệu quả hơn.

Để mở rộng kiến thức của bạn về lĩnh vực này, bạn có thể tham khảo tài liệu Khóa luận tốt nghiệp khoa học máy tính tìm kiếm kiến trúc mạng neural với thuật toán tiến hóa cho bài toán phân tích cảm xúc, nơi bạn sẽ tìm thấy những nghiên cứu liên quan đến kiến trúc mạng neural trong phân tích cảm xúc. Ngoài ra, tài liệu Ụng đề tài ứng dụng ngôn ngữ r trong bài toán phân tích cảm xúc sentiment ana sẽ giúp bạn khám phá thêm về ứng dụng của deep learning trong phân tích cảm xúc. Cuối cùng, tài liệu Ứng dụng học sâu cho bài toán gợi ý cũng có thể cung cấp cho bạn những góc nhìn mới về cách mà học sâu có thể được áp dụng trong các bài toán khác nhau. Những tài liệu này sẽ là nguồn tài nguyên quý giá để bạn tiếp tục nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực phân tích cảm xúc.