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
国科安芯3 分钟前
四重证据,一条逻辑链:商业航天级微控制器MCU抗辐射验证方法学综述——以国科安芯AS32S601为例
人工智能·单片机·嵌入式硬件·mcu·安全·抗辐射
dk_tjy14 分钟前
AI驱动的自动化攻击背景下:企业端点安全体系的技术架构与建设路径
网络·人工智能·安全·自动化·终端安全管理·数据防泄漏
happylifetree34 分钟前
Python67:核心语法-函数进阶-参数类型(函数作为参数)
python
布吉岛的石头37 分钟前
Java 程序员第 50 阶段2:预训练的目标函数:自回归语言建模本质
java·开发语言·人工智能·深度学习·回归·transformer
2601_965454231 小时前
用AI把开源项目功能清单做成MG动画介绍视频
人工智能·开源·音视频
风雅GW1 小时前
局域网访问为何少一半配置页:DSH 的安全边界设计复盘
人工智能
小羊没烦恼!1 小时前
铁道部新客票系统设计(二)
开发语言·前端·数据库·python·oracle·c#·php
衡石科技1 小时前
同一句业务问题,怎样持续问对数?衡石 ChatBI 的语义准备与回归验证
人工智能·数据挖掘·回归·chatbi
新新学长搞科研1 小时前
【会议征稿 | 杭州站】第七届机器学习与计算机应用国际学术会议 (ICMLCA 2026)
人工智能·机器学习·计算机
找方案1 小时前
从用户画像到智能定价:81页方案拆解“大数据决策与支撑平台”怎么落地
大数据·人工智能·数据分析·智慧城市·用户画像