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
思无邪666 分钟前
用 AI 做 JS 逆向:从抓包到复现的完整方法论
开发语言·javascript·人工智能
KeyAction666623 分钟前
AI改写战争规则,也在改写商业规则:体系对抗时代已经到来
大数据·人工智能
小蒋观天下27 分钟前
专项方案:大场景港口AI安防、多干扰环境下的算法调优与落地实操
人工智能·深度学习·算法·安全·机器学习·计算机视觉·ai大模型
冬奇Lab28 分钟前
一天一个开源项目(第231篇):MiniMind —— 花3块钱、2小时,从零训练一个 64M 参数的大语言模型
人工智能·开源·资讯
揽秀亭长34 分钟前
视频转脚本有哪些方法?5种方案技术拆解
人工智能·音视频
冬奇Lab35 分钟前
LLM 驱动的自动化测试系列(07):移动端自动化(三)——Mobile-Agent-v3 与自研 GUI-Owl 模型路线
android·人工智能·测试
乃嘿仔35 分钟前
AI 热点日报 · 2026-10-08
人工智能·chatgpt
Qyr9936 分钟前
2026年全球二极管模组行业市场规模全景研判:竞争格局与发展趋势全解析
大数据·人工智能
weixin_177297220691 小时前
从零搭建企业AI知识库:系统架构与核心模块拆解
人工智能·系统架构
IT大白鼠1 小时前
DeepSeek Harness 详解开源插件化 AI Agent 运行时:架构、模式、安装与生态
人工智能·架构·开源