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
转转技术团队2 小时前
没有测试的核心代码,怎么交给 AI 重构
人工智能
爱读源码的大都督4 小时前
Claude Code源码分析(三):为什么系统提示词中需要有tools呢?
前端·人工智能·后端
半个落月5 小时前
LLM如何预测下一个Token?一文拆解Transformer核心流程
人工智能
触底反弹5 小时前
🔥 2026 年爆火的 Harness Engineering 到底是什么?从原理到实战一文讲透
javascript·人工智能·程序员
user4465117917915 小时前
源码深读 XAgent:6 个 Agent 怎么分工?工具失败不崩、死循环怎么防?
人工智能
魏祖潇5 小时前
SDD 完整指南——Spec 端打底、Story 端交付、留白区
人工智能·后端
常丛丛5 小时前
5.9 式输出:实时查看 LangGraph Agent 思考过程
人工智能
Token炼金师5 小时前
从节点图到低秩矩阵:ComfyUI 推理引擎与 LoRA 适配机制拆解
人工智能·aigc
武子康5 小时前
调查研究-210 Netflix 用 AI 复刻 Gene Wilder 的声音:语音克隆的下半场,不是模型,而是权利
人工智能·aigc·openai
你好潘先生5 小时前
别再记命令了,用 yeero do 说句人话就能跑脚本,而且不烧 token
服务器·python·命令行