AI-For-Beginners/translations/km/lessons/5-NLP/16-RNN

បណ្ដាញប្រសាសន៍ផ្ទូតឆ្ពោះមុខវិញ

សំណួរប្រឡងមុនពេលសិក្សា

នៅក្នុងផ្នែកមុនៗ យើងបានប្រើប្រាស់តំណាងអត្ថន័យមានអត្ថន័យជាច្រើននៃអត្ថបទ និងឧបករណ៍ថ្នាក់ប៉ុណ្ណាយ្រិតមួយសាមញ្ញនៅលើអំពើបញ្ចូល។ រចនាសម្ព័ន្ធនេះធ្វើការចាប់យកន័យសរុបទាំងមូលនៃពាក្យនៅក្នុងប្រយោគ អ្វីដែលមិនបានគិតគូរពី លំដាប់ នៃពាក្យទេ ព្រោះអនុបទបញ្ចូលមេដឹកនាំលើវាមិនទទួលបានព័ត៌មាននេះពីអត្ថបទដើមឡើយ។ ព្រោះម៉ូដែលទាំងនេះអត់អាចម៉ូដែលលំដាប់ពាក្យបាន អ្នកមិនអាចដោះស្រាយបញ្ហាស្មុគស្មាញ ឬចម្រូងចម្រាសដូចជា ការបង្កើតអត្ថបទ ឬការឆ្លើយសំណួរបាននោះទេ។

ដើម្បីចាប់យកន័យនៃរលកអត្ថបទមួយ យើងត្រូវប្រើសArchitecture បណ្ដាញប្រសាសន៍មួយផ្សេងទៀត ដែលហៅថា បណ្ដាញប្រសាសន៍ផ្ទូតឆ្ពោះមុខវិញ ឬ RNN។ ក្នុង RNN យើងផ្តល់ប្រយោគរបស់យើងតាមរយៈបណ្ដាញម៉ាស៊ីនមួយព្រមទាំងនិមួយៗនៃសញ្ញា ហើយបណ្ដាញបង្កើតស្ថានភាពមួយ ដែលយើងនាំទៅផ្តល់បណ្ដាញម្តងទៀតជាមួយសញ្ញាបន្ទាប់។

រូបភាពដោយអ្នកនិពន្ធ

ផ្ដល់លំដាប់បញ្ចូលនៃរ៉ូតេខ្សែ X₀,...,X_n RNN បង្កើតជាសំណុំឯកត្តាបណ្ដាញប្រសាសន៍ ហើយបណ្តុះបណ្តាលសំណុំនេះពីដើមដល់ចុង ដោយប្រើវិធីត្រលប់ក្រោយ។ ឯកត្តាបណ្ដាញនីមួយៗទទួលយកគូ (X_i,S_i) ជាបញ្ចូល ហើយផលិត S_i+1 ជា​ផលលទ្ធផល។ ស្ថានភាពចុងក្រោយ S_n ឬ (លទ្ធផល Y_n) ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ថ្នាក់ប៉ុណ្ណាយ្រិតដើម្បីបង្កើតលទ្ធផល។ ឯកត្តាបណ្ដាញទាំងអស់ចែករំលែកទំងន់ដដែល ហើយបានបណ្តុះបណ្តាលពីដើមដល់ចុង ដោយប្រើម្តងត្រលប់ក្រោយតែមួយ។

ដោយសារតែវ៉ិចទ័រស្ថានភាព S₀,...,S_n ត្រូវបានផ្តល់ក្នុងបណ្ដាញ វាអាចរៀនអំពីភាពទាក់ទងរវាងពាក្យ។ ឧទាហរណ៍ ពេលពាក្យ មិន បង្ហាញនៅណាមួយក្នុងលំដាប់ វាអាចរៀនដើម្បីបដិសេធធាតុមួយចំនួនក្នុងវ៉ិចទ័រស្ថានភាព ដើម្បីបណ្តាលអោយមានការបដិសេធ។

✅ ព្រោះទំងន់របស់ឯកត្តាបណ្ដាញ RNNទាំងអស់លើរូបភាពខាងលើត្រូវបានចែករំលែក រូបភាពដូចគ្នាក៏អាចត្រូវបង្ហាញជា​ឯកត្តាមួយ (នៅខាងស្តាំ) ជាមួយច្រវាក់ប្រតិកម្មឡើងវិញ ដែលផ្ញើស្ថានភាពលទ្ធផលរបស់បណ្ដាញត្រឡប់ទៅការបញ្ចូលវិញ។

រចនាសម្ព័ន្ធរបស់កោសិកា RNN

យើងមកមើលថាតើកោសិកា RNN សាមញ្ញត្រូវបានដាក់អ្វីខ្លះ។ វាទទួលយកស្ថានភាពមុន S_i-1 និងសញ្ញាបច្ចុប្បន្ន X_i ជាបញ្ចូល ហើយត្រូវបង្កើតស្ថានភាពលទ្ធផល S_i (ហើយពេលខ្លះយើងក៏ចាប់អារម្មណ៍លើលទ្ធផលផ្សេង Y_i ដូចជា ក្នុងករណីបណ្ដាញបង្កើត)។

កោសិកា RNN សាមញ្ញមាន​ ម៉ាទ្រីចទម្ងន់ពីរ ក្នុងនោះមួយបម្លែងសញ្ញាបញ្ចូល (ហៅវា W) និងមួយផ្សេងបម្លែងស្ថានភាពបញ្ចូល (H)។ ក្នុងករណីនេះ លទ្ធផលនៃបណ្ដាញគណនាជា σ(W×X_i+H×S_i-1+b) ដែល σ គឺជា អនុគមន៍សកម្ម និង b គឺ បាញ់បន្ថែម។

រូបភាពដោយអ្នកនិពន្ធ

នៅករណីជាច្រើន រ៉ូតេខ្សែបញ្ចូលត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរតាមស្រទាប់បញ្ចូលមុនពេលចូល RNN ដើម្បីកាត់បន្ថយវិមាត្រ។ ក្នុងករណីនេះ ប្រសិនបើវិមាត្រ វ៉ិចទ័របញ្ចូលគឺ emb_size និងវ៉ិចទ័រស្ថានភាពគឺ hid_size តែទំហំ W គឺ emb_size×hid_size ហើយទំហំ H គឺ hid_size×hid_size។

អង្គចងចាំរយៈពេលខ្លី និងវែង (LSTM)

មួយក្នុងចំណោមបញ្ហាសំខាន់ៗនៃ RNN ចាស់ៗគឺបញ្ហា សហន្សំកម្រាស់បាត់បង់។ ព្រោះ RNN ត្រូវបានបណ្តុះបណ្តាលពីដើមដល់ចុងក្នុងមួយការត្រលប់ក្រោយទេវអាចមានកម្រិតពិបាកក្នុងការបញ្ជូនកំហុសទៅស្រទាប់ដំបូងៗ ក្នុងបណ្ដាញ ហើយដូច្នេះ បណ្ដាញមិនអាចរៀនទំនាក់ទំនងរវាងរ៉ូតេខ្សែនៅចម្ងាយបាន។ វិធីមួយដើម្បីជៀសវាងបញ្ហានេះគឺដាក់បញ្ចូល ការគ្រប់គ្រងស្ថានភាពឲ្យច្បាស់លាស់ ដោយប្រើនូវអ្វីគេហៅថា ច្រវាក់។ មានរចនាសម្ព័ន្ធពីរដែលល្បីល្បាញ: អង្គចងចាំរយៈពេលខ្លី និងវែង (LSTM) និង ឧបករណ៍ច្រវាក់ផ្ទេរបន្ទាត់ (GRU)។

ប្រភពរូបភាព TBD

បណ្ដាញ LSTM ត្រូវបានរៀបចំដូច RNN សាមញ្ញ ប៉ុន្តែមានស្ថានភាពពីរត្រូវបានផ្ញើពីស្រទាប់ទៅស្រទាប់៖ ស្ថានភាពពិតប្រាកដ C និងវ៉ិចទ័រលាក់ H។ នៅក្នុងឯកត្តាណាមួយ វ៉ិចទ័រលាក់ H_i ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយបញ្ចូល X_i ហើយគ្រប់គ្រងអ្វីដែលកើតឡើងទៅស្ថានភាព C តាមរយៈ ច្រវាក់។ ច្រវាក់នីមួយៗគឺជាបណ្ដាញប្រសាសន៍ ដែលមានអនុគមន៍ស៊ីហ្គម៉ូយ៉ោង (លទ្ធផលក្នុងជួរពី [0,1]) ដែលអាចគិតថាជាវ៉ាក់ម៉ាស់លើអថេរស្ថានភាព។ មានច្រវាក់ដូចខាងក្រោម (ពីឆ្វេងទៅស្តាំនៅក្នុងរូបភាពខាងលើ)៖

• ច្រវាក់ ភ្លេច ទទួលវ៉ិចទ័រលាក់ ហើយកំណត់ថាធាតុណានៃវ៉ិចទ័រ C យើងត្រូវភ្លេច ហើយធាតុណាត្រូវឲ្យផ្លាស់ដំណើរការ។
• ច្រវាក់ បញ្ចូល ទទួលព័ត៌មានពីវ៉ិចទ័របញ្ចូល និងវ៉ិចទ័រលាក់ ហើយបញ្ចូលព័ត៌មានទៅស្ថានភាព។
• ច្រវាក់ លទ្ធផល បម្លែងស្ថានភាពតាមរយៈស្រទាប់លីនេអ៊ែរ ដែលមានអនុគមន៍ tanh ហើយជ្រើសរើសធាតុខ្លះៗនៅក្នុងវ៉ិចទ័រលាក់ H_i ដើម្បីបង្កើតស្ថានភាពថ្មី C_i+1។

ធាតុនៃស្ថានភាព C អាចគិតថាជាគ្រឿងញៀនលើក្សណ៍ ដែលអាចបិទបើកបាន។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលយើងប្រទះឈ្មោះ Alice ក្នុងលំដាប់ នោះយើងអាចកំណត់ថាវាសំដៅលើតួអក្សរមួយជាប្រភេទស្រី ហើយជំរុញប៊្លាកនៅក្នុងស្ថានភាព ដែលយើងមាននាមប្រុសម្នាក់ក្នុងប្រយោគ។ នៅពេលក្រោយប្រទះប្រយោគ * និង Tom* យើងនឹងដាក់ប៊្លាកថាមាននាមពហុ។ ដូច្នេះ ដោយការគ្រប់គ្រងស្ថានភាពយើងអាចអនុញ្ញាតឱ្យតាមដានលក្ខណៈវេយ្យាករណ៍នៃផ្នែកប្រយោគបាន។

✅ សម្រង់ដ៏ល្អសម្រាប់យល់ពីរចនាសម្ព័ន្ធក្នុង LSTM គឺអត្ថបទល្អនេះ Understanding LSTM Networks ដោយ Christopher Olah។

បណ្ដាញ RNN មុខ និងច្រើនស្រទាប់

យើងបានពិភាក្សាពីបណ្ដាញបញ្ចូលតែមួយទិស ពីចំណុចចាប់ផ្តើម រហូតដល់ចុង។ វាល្អសមរម្យ ព្រោះវាស្រដៀងនឹងរបៀបដែលយើងអាន និងស្តាប់សន្ទនា។ ទោះជាយ៉ាងណា ព្រោះនៅក្នុងករណីជាច្រើន យើងអាចចូលដំណើរការលំដាប់បញ្ចូលដោយចៃដន្យ យើងអាចគួរត្រពិនិត្យការគណនាបញ្ចូលនៅទិសទាំងពីរ។ បណ្ដាញបែបនេះហៅថា បណ្ដាញ RNN មុខ និងសម្រា (bidirectional RNNs)។ នៅពេលប្រើបណ្ដាញបែបនេះ យើងត្រូវការវ៉ិចទ័រស្ថានភាពលាក់ពីរផ្នែក សម្រាប់ទិសនីមួយៗ។

បណ្ដាញបញ្ចូល (recurrent network) មួយ មិនថាមានទិសតែមួយ ឬសម្រា ក៏មានកម្លាំងក្នុងការចាប់យកលំនាំណាមួយក្នុងលំដាប់ ហើយអាចរក្សាទុកវាទៅក្នុងវ៉ិចទ័រស្ថានភាព ឬផ្ញើវាទៅលទ្ធផល។ ដូចជាបណ្ដាញ convolutional យើងអាចបង្កើតស្រទាប់បញ្ចូលមួយទៀតលើស្រទាប់ដំបូង ដើម្បីចាប់យកលំនាំកម្រិតខ្ពស់ និងបង្កើតលំនាំពីលំនាំកម្រិតទាបដែលបានបំបែកដោយស្រទាប់ដំបូង។ វារួមបញ្ចូលយើងដល់ពាក្យថា បណ្ដាញ RNN ច្រើនស្រទាប់ ដែលមានពីរឬច្រើនបណ្ដាញបញ្ចូល ដែលលទ្ធផលអំពីស្រទាប់មុន ត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅស្រទាប់បន្ទាប់ជាបញ្ចូល។

រូបភាព​ពី អត្ថបទដ៏អស្ចារ្យនេះ ដោយ Fernando López

✍️ កិច្ចការអនុវត្ត៖ Embeddings

បន្តការរៀនរបស់អ្នកនៅក្នុងសៀវភៅដំណើរការខាងក្រោម៖

• RNNs ជាមួយ PyTorch
• RNNs ជាមួយ TensorFlow

សង្ខេប

នៅក្នុងផ្នែកនេះ យើងបានឃើញថា RNN អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ចំណាត់ថ្នាក់លំដាប់ ប៉ុន្តែនៅពិតវាអាចដោះស្រាយបញ្ហាច្រើនទៀតដូចជា ការបង្កើតអត្ថបទ ការប្រែសម្រួលម៉ាស៊ីន និងផ្សេងៗទៀត។ យើងនឹងពិចារណានូវបញ្ហានោះនៅផ្នែកបន្ទាប់។

🚀 តេស្តសាកល្បង

អានឯកសារមួយចំនួនអំពី LSTM និងពិចារណនេះក្នុងការអនុវត្ត៖

• Grid Long Short-Term Memory
• Show, Attend and Tell: Neural Image Caption Generation with Visual Attention

សំណួរប្រឡងបន្ទាប់ពីសិក្សា

ការត្រួតពិនិត្យ និងរៀនដោយខ្លួនឯង

• Understanding LSTM Networks ដោយ Christopher Olah។

កិច្ចការជាសៀវភៅ

---

ការបញ្ជាក់៖
ឯកសារនេះត្រូវបានបម្លែងភាសាដោយប្រើសេវាកម្មបកប្រែ AI Co-op Translator។ ខណៈពួកយើងខិតខំរកភាពត្រឹមត្រូវ សូមយល់ដឹងថា ការបកប្រែដោយស្វ័យប្រវត្តិស័ព្ទអាចមានកំហុសឬភាពមិនច្បាស់លាស់។ ឯកសារដើមក្នុងភាសាមាតុភូមិគួរត្រូវបានគិតជារឿងដ៏មានអំណាចជាឯកសារដើម។ សម្រាប់ព័ត៌មានសំខាន់ៗ សូមណែនាំឲ្យប្រើបកប្រែដោយមនុស្សជំនាញ។ ពួកយើងមិនទទួលខុសត្រូវចំពោះការយល់ច្រឡំ ឬការបកស្រាយឆ្គងណាមួយដែលផុសចេញពីការប្រើប្រាស់ការបកប្រែនេះទេ។