學貫中西(5):以AI表達五言唐詩的知識圖譜
1 ML模型的創(chuàng)新組合
前面幾期里,說明了AI(人工智能)ML(機器學習) 模型的記憶和推論技能,善于表達事物或現(xiàn)象之間的關(guān)系。于是,我們可以建立許多個AI 模型,然后把它們串連組合起來,就能夠表達形形色色的知識網(wǎng)絡(luò)(Knowledge Networks),又稱為知識圖譜(Knowledge Graph)。在本期里,將舉唐朝的五言詩為例,首先建立3 個簡單的ML 分類(Classification) 模型,然后把它們組合起來,表達出五言唐詩的基本知識圖譜。
圖1
2 復(fù)習NN模型:表達事物之關(guān)系
茲復(fù)習上一期NN(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))模型的范例( 圖1)。這個ML 模型表達了氣候變化之間的關(guān)系:春暖→夏暑→秋涼→冬寒→春暖→…。這項人類已知的智慧( 即關(guān)聯(lián)性),就可以讓機器( 計算機) 來學習、記憶它,然后依據(jù)它進行推論或預(yù)測。以此類推,這樣的簡單ML 模型,也可以表達出唐詩的< 句子> 與< 作品名稱>( 或作者) 之間的關(guān)系( 圖2)。
從這Excel 畫面上( 如圖2),按下< 學習> 按鈕,這ML 模型就會記住這些詩句與作品名稱之間的關(guān)系。一旦記住了,就能隨時進行聯(lián)想或推理。例如,這個Excel 畫面上( 如圖3),按下< 測試> 按鈕,就可以來測試一下ML 模型是否真正記住了這些關(guān)系。
圖2
圖3
于是,按下了這< 測試> 按鈕( 圖3),就可以迅速得出這兩個詩句是來自那一首詩,輸出了其作品名稱( 圖4)。
圖4
這是ML 模型的基本技能,它透過機器學習而記住了< 詩句> 與< 作品名稱> 之間的關(guān)系,如圖-5 所示。
圖5
圖5 顯示的是典型的ML 分類器模型。我們可以建立更多這樣的模型,來表達各式各樣的事物之間的復(fù)雜關(guān)系。
3 設(shè)計新的ML模型,并進行訓練
剛才已經(jīng)設(shè)計了一個ML 模型,表達了一項五言唐詩的基礎(chǔ)關(guān)系?,F(xiàn)在繼續(xù)來增添更多ML 模型,來表達更多關(guān)系。例如,增添2 個新模型,如圖6。
圖6
圖6 中的第1 個分類器,就是剛才已經(jīng)建立的ML模型。第2 個分類器則表達出< 作品名稱> 與五言詩的< 格律> 之關(guān)系。而第3 個分類器則表達出< 作品名稱> 與詩的< 境界> 之關(guān)系。設(shè)計好了這3 個分類器之后,就來收集五言唐詩的數(shù)據(jù),如圖7,來訓練這些ML 分類器( 模型)。
基于這些數(shù)據(jù),就來對這三個模型展開訓練;而這些分類器的結(jié)構(gòu)和訓練流程都是一樣的,只是訓練數(shù)據(jù)不同而已。其中,最左方欄是< 詩句>,左二欄是< 作品名稱>,右二欄是< 格律>,而最右欄是< 境界>。例如,典型格律有四種:仄起仄收、仄起平收、平起仄收、平起平收。而典型的境界有三種:物境、情境、意境。接著,就拿< 詩句> 欄和< 作品名稱> 欄的數(shù)據(jù),來訓練第1 個分類器( 模型)。接著,拿< 作品名稱>欄和< 格律> 欄的數(shù)據(jù),來訓練第2 個分類器。然后,拿< 作品名稱> 欄和< 境界> 欄的數(shù)據(jù),來訓練第3個分類器。這樣就完成分類器的訓練了。
圖7
4 模型的整合測試
剛才把三個分類器串聯(lián)起來( 圖6),展現(xiàn)出五言唐詩的知識圖譜的雛形了。可以從< 詩句> 串聯(lián)到< 作品名稱>,繼續(xù)串聯(lián)到< 格律> 和< 境界>。就來設(shè)計一個Excel 畫面,從輸入詩句出發(fā)如圖8。
圖8
請您按下< 測試>,就會取得第1 個詩句:< 黃河入海流>。然后把這詩句輸入給第1 個模型,這模型就會輸出作品名稱:< 登鸛雀樓>。然后把這作品名稱輸入給第2 個模型,它就會輸出格律:< 仄仄>。此外,還把這作品名稱輸入給第3 個模型,它就會輸出境界:< 情境>,如圖9 所示。
圖9
請您再按一次< 測試>,就會取得第2 個詩句:<舉頭望明月>。然后把這詩句輸入給第1 個模型,這模型就會輸出作品名稱:< 靜夜思>。然后把這作品名稱輸入給第2 個模型,它就會輸出格律:< 平平>。此外,還把這作品名稱輸入給第3 個模型,它就會輸出境界:< 意境>,如圖10 所示。于是,展現(xiàn)了從一個知識點,可以串聯(lián)到許多相關(guān)的知識點。
圖10
5 結(jié)語
本文展現(xiàn)了借助ML 模型網(wǎng)絡(luò)(Networks) 的創(chuàng)新組合,可以表達出各種特色的知識圖譜。人人都可以輕易地設(shè)計及實現(xiàn)自己所需要的更多模型,組合出更大更完美的知識圖譜了。
(本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2022年3月期)
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