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
西瓜拿铁好喝几秒前
2026 语义缓存实战:把命中契约写进SPEC,MonkeyCode 云端跑通
人工智能·机器学习·缓存
青少儿编程课堂34 分钟前
威佐夫博弈(双堆取子游戏)解析
c++·python·算法·bfs·信息学竞赛
老余说AI1 小时前
AI 漫剧赛道转向:游戏 IP 改编如何走出同质化,AI 多语种工具如何补上海外分发缺口
人工智能·短剧
hhzz1 小时前
【OpenCV 入门到精通 03】图像入门:读取、显示、保存完全指南
人工智能·python·opencv·计算机视觉
金融小师妹2 小时前
AI趋势识别:黄仁勋宣布“AGI时代”到来,Astra能力跃迁背后的AI安全边界
大数据·python·深度学习·重构·逻辑回归
2501_941875285 小时前
从配置中心到动态管理的互联网工程语法演进与多语言实践分享
开发语言·python
hfywmsj5 小时前
广州餐饮铺位招租决策模型:多因子选址系统设计
开发语言·人工智能·python·广州餐饮铺位招租
沧沧凉凉7 小时前
同一个 Blender 建模,Claude 两个模型都翻车,GPT-6 一次过
人工智能·游戏·ai编程
X54先生(人文科技)8 小时前
ELR-SELLM Edge 神经元网络架构评估报告
人工智能·深度学习·架构·开源