[파이썬] fastai 텍스트 분류의 임베딩 시각화

텍스트 분류는 컴퓨터가 텍스트를 읽고 예측하도록 하는 분야입니다. 임베딩은 텍스트 데이터를 숫자 형태로 변환하는 기술로, 텍스트 분류에서 매우 중요한 역할을 합니다.

fastai는 딥러닝을 활용한 텍스트 분류를 위한 고급 기능을 제공하는 라이브러리입니다. 이 블로그 글에서는 fastai를 사용하여 텍스트 분류의 임베딩을 시각화하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

1. 필요한 라이브러리 설치

먼저, fastai와 matplotlib 라이브러리를 설치해야 합니다. 아래 명령어를 사용하여 라이브러리를 설치합니다:

pip install fastai matplotlib

2. 데이터 준비

임베딩 시각화를 위해 텍스트 분류에 사용할 데이터셋을 준비해야 합니다. 예를 들어, 영화 리뷰 데이터셋을 다운로드하여 사용할 수 있습니다.

3. 텍스트 데이터 전처리

데이터를 읽고 전처리하는 과정이 필요합니다. fastai는 텍스트 데이터를 쉽게 전처리하고 사용할 수 있는 도구를 제공합니다.

from fastai.text import *

# 데이터 로드
path = untar_data(URLs.IMDB_SAMPLE)
df = pd.read_csv(path / 'texts.csv')

# 데이터 전처리
data_lm = (TextList.from_csv(path, 'texts.csv', cols='text')
           .split_by_rand_pct(0.1)
           .label_for_lm()
           .databunch(bs=48))

4. 임베딩 시각화

fastai는 임베딩을 시각화하기 위한 편리한 기능을 제공합니다. 아래 코드는 임베딩을 시각화하는 예제입니다:

def plot_embeddings(learner, words):
    embeddings = learner.model[0].encoder.weight.data.cpu().numpy()
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 10))
    for i, word in enumerate(words):
        ax.annotate(word, (embeddings[i, 0], embeddings[i, 1]))
    ax.scatter(embeddings[:, 0], embeddings[:, 1])
    plt.show()

# 임베딩 시각화 실행
learn = language_model_learner(data_lm, AWD_LSTM)
learn.fit_one_cycle(1, lr=1e-2)
plot_embeddings(learn, ['good', 'bad', 'awesome', 'terrible'])

위 코드는 학습된 모델에서 임베딩 벡터를 추출하고, 2차원 공간에 텍스트 별로 점을 찍어 시각화합니다.

5. 결론

fastai는 텍스트 분류의 임베딩을 쉽게 시각화할 수 있는 기능을 제공합니다. 위 예제 코드를 참고하여 데이터를 전처리하고 임베딩을 시각화해보세요. 임베딩 시각화는 텍스트 분류 모델의 성능을 파악하고 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이제 fastai를 사용하여 텍스트 분류의 임베딩을 시각화하는 방법에 대해 알아보았습니다. fastai는 자연어 처리와 텍스트 분류에 대한 다양한 기능을 제공하므로, 텍스트 분류 모델을 구축하고 성능을 향상시키기 위해 fastai를 사용하는 것을 고려해보세요.