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
九硕智慧建筑一体化厂家5 分钟前
智慧建筑高效管控!楼宇自控系统赋能新能源园区智能运维
运维·人工智能·笔记·智慧城市
2601_954526751 小时前
2026 生成式搜索引擎底层技术演进与 GEO优化服务商推荐:大模型检索增强(RAG)管道与语义对齐工程实战
大数据·人工智能·搜索引擎
我有满天星辰1 小时前
Spring AI Prompt 实战:System Prompt、User Prompt 与 PromptTemplate
人工智能·spring·prompt
A15362551 小时前
WMS 仓储管理系统推荐:企业如何选适配的仓储管理系统
大数据·人工智能
学习中.........1 小时前
Transformer 训练资源估算:以 CS336 GPT-2 XL 配置为例
人工智能·python·算法·机器学习·自然语言处理
Setsuna_F_Seiei5 小时前
前端的 AI 学习之路 02 之 Provider 与 Structured Output - 规范化模型输入输出
人工智能·agent·ai编程
JavaPub-rodert6 小时前
王仕宇RAG 实战教程(二):从 0 搭建一个可运行的 RAG 知识库——Embedding、Qdrant 与问答实战
人工智能·embedding
Setsuna_F_Seiei6 小时前
前端的 AI 学习之路 01 之 Agent API 调用 - 和 Agent 的基础对话
前端·人工智能·ai编程
咔咔学姐kk7 小时前
小白程序员必收藏:轻松入门AI Agent开发,大厂校招新风口!
人工智能·深度学习·ai·程序员·大模型·就业·大模型学习
小陈的进阶之路7 小时前
Claude Code辅助测试:导入篇skills
python·自动化