编解码器架构

一、定义

0、机器翻译是序列转换模型的一个核心问题，其输入和输出都是长度可变的序列。为了处理这种类型的输入和输出，我们设计一个包含两个主要组件的架构：

第一个组件是一个编码器（encoder）：它接受一个长度可变的序列作为输入，并将其转换为具有固定形状的编码状态。

第二个组件是解码器 （decoder）：它将固定形状的编码状态映射到长度可变的序列。这被称为编码器-解码器（encoder-decoder）架构。

编解码器架构，模型分为两块：编码器处理输入，解码器处理输出

1、对于CNN：就是先做特征提取，然后在输出层做预测

（1）编码器：将输入编程为中间表达形式（特征）-将文本表示成向量

（2）解码器：将中间表示解码成输出-向量表示成输出

二、代码

1、编码器

复制代码

from torch import nn

#@save
class Encoder(nn.Module):
    """编码器-解码器架构的基本编码器接口"""
    def __init__(self, **kwargs):
        super(Encoder, self).__init__(**kwargs)

    def forward(self, X, *args):
        raise NotImplementedError

2、解码器

复制代码

#@save
class Decoder(nn.Module):
    """编码器-解码器架构的基本解码器接口"""
    def __init__(self, **kwargs):
        super(Decoder, self).__init__(**kwargs)

    def init_state(self, enc_outputs, *args):
        raise NotImplementedError

    def forward(self, X, state):
        raise NotImplementedError

3、合并编解码器

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#@save
class EncoderDecoder(nn.Module):
    """编码器-解码器架构的基类"""
    def __init__(self, encoder, decoder, **kwargs):
        super(EncoderDecoder, self).__init__(**kwargs)
        self.encoder = encoder
        self.decoder = decoder

    def forward(self, enc_X, dec_X, *args):
        enc_outputs = self.encoder(enc_X, *args)
        dec_state = self.decoder.init_state(enc_outputs, *args)
        return self.decoder(dec_X, dec_state)

三、小结

1、"编码器－解码器"架构可以将长度可变的序列作为输入和输出，因此适用于机器翻译等序列转换问题。

2、编码器将长度可变的序列作为输入，并将其转换为具有固定形状的编码状态。

3、解码器将具有固定形状的编码状态映射为长度可变的序列。