词嵌入位置编码的实现(基于pytorch)

背景介绍

在transformers架构当中,对于词向量的输入需要加上原本词对应的位置信息,作为输入到模型中训练的input,那具体的位置编码如何实现呢?本篇博客就跟大家一起分享一下对应的步骤

位置编码的公式

对于词向量的位置编码的方式有多种,这里就介绍用三角函数进行位置编码的公式

PE是position embeding位置编码的意思,pos表示词的位置,表示词向量的维度,i表示词向量的第i维度

那接下来我们就根据公式进行位置编码的代码实现

代码实现

环境依赖的库

python 复制代码
import torch
import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

定义一个函数获取位置编码的信息

python 复制代码
def generate_word_embeding(max_len,d_model):
    # 初始化位置信息
    pos = torch.arange(max_len).unsqueeze(1)
    
    # 初始化位置编码矩阵
    result = torch.zeros(max_len,d_model)

    # 获得公式对应的值
    coding = torch.exp(torch.arange(0,d_model,2)*(-math.log(10000.0))/d_model)
    result[:,0::2] = torch.sin(pos*coding)
    result[:,1::2] = torch.cos(pos*coding)

    # 为了与原编码直接相加,格式为[B,seq_len,d_model],需要再增加一个维度
    return result.unsqueeze(0)

假设我们的max_len是100,d_model为20,那么pos的维度为100,1,result的维度为100,20,coding的维度为1,d_model/2,result:,0::2是指对result的每列从第0列开始每隔一列赋值,对应公式中的PE(pos,2i);同理,result:,1::2对应公式中的PE(pos,2i+1)

位置编码信息可视化

我们把得位置编码信息进行可视化从而得到更直观的感受

python 复制代码
d = 6
pos_code = generate_word_embeding(100,d)
print(pos_code.shape)
plt.plot(np.arange(100),pos_code[0,:,0:d])
plt.legend(['dim=%d'%p for p in range(d)])
plt.show()

把词的时序长度设置为6,显示对应时序上每一个维度的位置编码信息

可以看到每一个时序位置上对应每一个维度都对应一个三角函数的变换规律,在放进model中训练的后就能够通过学习获得位置对应的知识

欢迎大家讨论交流~


相关推荐
QXWZ_IA8 小时前
新建公路验收的路面质量检测方法
人工智能·科技·安全
PiaoKe___9 小时前
云手机原理与 Python 自动化实战:ADB 批量控制、任务调度与落地建议
服务器·arm开发·python·自动化
AgentMaster9 小时前
智能客服多渠道接入,5 款产品的全渠道整合能力对比与实战
大数据·人工智能·算法
sali-tec10 小时前
C# 基于OpenCv的视觉工作流-章108-区域筛选
图像处理·人工智能·opencv·算法·计算机视觉
老金带你玩AI11 小时前
豆包工作新的3个更新,太夯了!
人工智能
Gigavision16 小时前
基于BUAA-MIHR数据集的噪声解耦对比学习算法
人工智能·python·深度学习·算法
IPdodo_16 小时前
跨境 API 调用不稳定怎么办:出口、超时重试与链路监控的实践
网络·python·网络协议
红海云16 小时前
Kimi 双端接入 CloudBase 的工程价值
人工智能·语言模型
Madison-No716 小时前
搭建项目测试环境
linux·运维·服务器·python
计算机编程-吉哥17 小时前
YOLO26 vs YOLO11 vs YOLOv8:深度学习咖啡果实成熟度分割系统【计算机毕业设计选题推荐】
人工智能·python·深度学习·yolo·django·毕业设计