前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >Transformer注解及PyTorch实现(下)

Transformer注解及PyTorch实现(下)

作者头像
YoungTimes
发布2022-04-28 17:49:12
8440
发布2022-04-28 17:49:12
举报

训练

- 批和掩码

- 训练循环

- 训练数据和批处理

- 硬件和训练进度

- 优化器

- 正则化

- 标签平滑

第一个例子

- 数据生成

- 损失计算

- 贪心解码

真实示例

- 数据加载

- 迭代器

- 多GPU训练

- 训练系统附加组件:BPE,搜索,平均

结果

- 注意力可视化

结论

训练

本节介绍模型的训练方法。

快速穿插介绍训练标准编码器解码器模型需要的一些工具。首先我们定义一个包含源和目标句子的批训练对象用于训练,同时构造掩码。

批和掩码

代码语言:javascript
复制
class Batch:
    "Object for holding a batch of data with mask during training."
    def __init__(self, src, trg=None, pad=0):
        self.src = src
        self.src_mask = (src != pad).unsqueeze(-2)
        if trg is not None:
            self.trg = trg[:, :-1]
            self.trg_y = trg[:, 1:]
            self.trg_mask = \
                self.make_std_mask(self.trg, pad)
            self.ntokens = (self.trg_y != pad).data.sum()

    @staticmethod
    def make_std_mask(tgt, pad):
        "Create a mask to hide padding and future words."
        tgt_mask = (tgt != pad).unsqueeze(-2)
        tgt_mask = tgt_mask & Variable(
            subsequent_mask(tgt.size(-1)).type_as(tgt_mask.data))
        return tgt_mask

接下来,我们创建一个通用的训练和得分函数来跟踪损失。我们传入一个通用的损失计算函数,它也处理参数更新。

训练循环

代码语言:javascript
复制
def run_epoch(data_iter, model, loss_compute):
    "Standard Training and Logging Function"
    start = time.time()
    total_tokens = 0
    total_loss = 0
    tokens = 0
    for i, batch in enumerate(data_iter):
        out = model.forward(batch.src, batch.trg,
                            batch.src_mask, batch.trg_mask)
        loss = loss_compute(out, batch.trg_y, batch.ntokens)
        total_loss += loss
        total_tokens += batch.ntokens
        tokens += batch.ntokens
        if i % 50 == 1:
            elapsed = time.time() - start
            print("Epoch Step: %d Loss: %f Tokens per Sec: %f" %
                    (i, loss / batch.ntokens, tokens / elapsed))
            start = time.time()
            tokens = 0
    return total_loss / total_tokens

训练数据和批处理

我们使用标准WMT 2014英语-德语数据集进行了训练,该数据集包含大约450万个句子对。使用字节对的编码方法对句子进行编码,该编码具有大约37000个词的共享源-目标词汇表。对于英语-法语,我们使用了WMT 2014 英语-法语数据集,该数据集由36M个句子组成,并将词分成32000个词片(Word-piece)的词汇表。

句子对按照近似的序列长度进行批处理。每个训练批包含一组句子对,包含大约25000个源词和25000个目标词。

我们将使用torch text来创建批次。下面更详细地讨论实现过程。我们在torchtext的一个函数中创建批次,确保填充到最大批训练长度的大小不超过阈值(如果我们有8个GPU,则阈值为25000)。

代码语言:javascript
复制
global max_src_in_batch, max_tgt_in_batch
def batch_size_fn(new, count, sofar):
    "Keep augmenting batch and calculate total number of tokens + padding."
    global max_src_in_batch, max_tgt_in_batch
    if count == 1:
        max_src_in_batch = 0
        max_tgt_in_batch = 0
    max_src_in_batch = max(max_src_in_batch,  len(new.src))
    max_tgt_in_batch = max(max_tgt_in_batch,  len(new.trg) + 2)
    src_elements = count * max_src_in_batch
    tgt_elements = count * max_tgt_in_batch
    return max(src_elements, tgt_elements)

硬件和训练进度

我们在一台配备8个NVIDIA P100 GPU的机器上训练我们的模型。对于使用本文所述的超参数的基本模型,每个训练单步大约需要0.4秒。我们对基础模型进行了总共100,000步或12小时的训练。对于我们的大型模型,每个训练单步时间为1.0秒。大型模型通常需要训练300,000步(3.5天)。

优化器

注意:这部分非常重要,需要这种设置训练模型。

代码语言:javascript
复制
class NoamOpt:
    "Optim wrapper that implements rate."
    def __init__(self, model_size, factor, warmup, optimizer):
        self.optimizer = optimizer
        self._step = 0
        self.warmup = warmup
        self.factor = factor
        self.model_size = model_size
        self._rate = 0

    def step(self):
        "Update parameters and rate"
        self._step += 1
        rate = self.rate()
        for p in self.optimizer.param_groups:
            p['lr'] = rate
        self._rate = rate
        self.optimizer.step()

    def rate(self, step = None):
        "Implement `lrate` above"
        if step is None:
            step = self._step
        return self.factor * \
            (self.model_size ** (-0.5) *
            min(step ** (-0.5), step * self.warmup ** (-1.5)))

def get_std_opt(model):
    return NoamOpt(model.src_embed[0].d_model, 2, 4000,
            torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0, betas=(0.9, 0.98), eps=1e-9))

当前模型在不同模型大小和超参数的情况下的曲线示例。

代码语言:javascript
复制
# Three settings of the lrate hyperparameters.
opts = [NoamOpt(512, 1, 4000, None),
        NoamOpt(512, 1, 8000, None),
        NoamOpt(256, 1, 4000, None)]
plt.plot(np.arange(1, 20000), [[opt.rate(i) for opt in opts] for i in range(1, 20000)])
plt.legend(["512:4000", "512:8000", "256:4000"])
None

正则化

标签平滑

在训练期间,我们采用了值

[2]的标签平滑。这种做法提高了困惑度,因为模型变得更加不确定,但提高了准确性和BLEU分数。

我们使用KL div loss实现标签平滑。相比使用独热目标分布,我们创建一个分布,其包含正确单词的置信度和整个词汇表中分布的其余平滑项。

代码语言:javascript
复制
class LabelSmoothing(nn.Module):
    "Implement label smoothing."
    def __init__(self, size, padding_idx, smoothing=0.0):
        super(LabelSmoothing, self).__init__()
        self.criterion = nn.KLDivLoss(size_average=False)
        self.padding_idx = padding_idx
        self.confidence = 1.0 - smoothing
        self.smoothing = smoothing
        self.size = size
        self.true_dist = None

    def forward(self, x, target):
        assert x.size(1) == self.size
        true_dist = x.data.clone()
        true_dist.fill_(self.smoothing / (self.size - 2))
        true_dist.scatter_(1, target.data.unsqueeze(1), self.confidence)
        true_dist[:, self.padding_idx] = 0
        mask = torch.nonzero(target.data == self.padding_idx)
        if mask.dim() > 0:
            true_dist.index_fill_(0, mask.squeeze(), 0.0)
        self.true_dist = true_dist
        return self.criterion(x, Variable(true_dist, requires_grad=False))

在这里,我们可以看到标签平滑的示例。

代码语言:javascript
复制
# Example of label smoothing.
crit = LabelSmoothing(5, 0, 0.4)
predict = torch.FloatTensor([[0, 0.2, 0.7, 0.1, 0],
                             [0, 0.2, 0.7, 0.1, 0],
                             [0, 0.2, 0.7, 0.1, 0]])
v = crit(Variable(predict.log()),
         Variable(torch.LongTensor([2, 1, 0])))

# Show the target distributions expected by the system.
plt.imshow(crit.true_dist)
None

如果对给定的选择非常有信心,标签平滑实际上会开始惩罚模型。

代码语言:javascript
复制
crit = LabelSmoothing(5, 0, 0.1)
def loss(x):
    d = x + 3 * 1
    predict = torch.FloatTensor([[0, x / d, 1 / d, 1 / d, 1 / d],
                                 ])
    #print(predict)
    return crit(Variable(predict.log()),
                 Variable(torch.LongTensor([1]))).data[0]
plt.plot(np.arange(1, 100), [loss(x) for x in range(1, 100)])
None

第一个例子

我们可以先尝试一个简单的复制任务。给定来自小词汇表的随机输入符号集,目标是生成那些相同的符号。

数据生成

代码语言:javascript
复制
def data_gen(V, batch, nbatches):
    "Generate random data for a src-tgt copy task."
    for i in range(nbatches):
        data = torch.from_numpy(np.random.randint(1, V, size=(batch, 10)))
        data[:, 0] = 1
        src = Variable(data, requires_grad=False)
        tgt = Variable(data, requires_grad=False)
        yield Batch(src, tgt, 0)

损失计算

代码语言:javascript
复制
class SimpleLossCompute:
    "A simple loss compute and train function."
    def __init__(self, generator, criterion, opt=None):
        self.generator = generator
        self.criterion = criterion
        self.opt = opt

    def __call__(self, x, y, norm):
        x = self.generator(x)
        loss = self.criterion(x.contiguous().view(-1, x.size(-1)),
                              y.contiguous().view(-1)) / norm
        loss.backward()
        if self.opt is not None:
            self.opt.step()
            self.opt.optimizer.zero_grad()
        return loss.data[0] * norm

贪心解码

代码语言:javascript
复制
# Train the simple copy task.
V = 11
criterion = LabelSmoothing(size=V, padding_idx=0, smoothing=0.0)
model = make_model(V, V, N=2)
model_opt = NoamOpt(model.src_embed[0].d_model, 1, 400,
        torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0, betas=(0.9, 0.98), eps=1e-9))

for epoch in range(10):
    model.train()
    run_epoch(data_gen(V, 30, 20), model,
              SimpleLossCompute(model.generator, criterion, model_opt))
    model.eval()
    print(run_epoch(data_gen(V, 30, 5), model,
                    SimpleLossCompute(model.generator, criterion, None)))
代码语言:javascript
复制
Epoch Step: 1 Loss: 3.023465 Tokens per Sec: 403.074173
Epoch Step: 1 Loss: 1.920030 Tokens per Sec: 641.689380
1.9274832487106324
Epoch Step: 1 Loss: 1.940011 Tokens per Sec: 432.003378
Epoch Step: 1 Loss: 1.699767 Tokens per Sec: 641.979665
1.657595729827881
Epoch Step: 1 Loss: 1.860276 Tokens per Sec: 433.320240
Epoch Step: 1 Loss: 1.546011 Tokens per Sec: 640.537198
1.4888023376464843
Epoch Step: 1 Loss: 1.682198 Tokens per Sec: 432.092305
Epoch Step: 1 Loss: 1.313169 Tokens per Sec: 639.441857
1.3485562801361084
Epoch Step: 1 Loss: 1.278768 Tokens per Sec: 433.568756
Epoch Step: 1 Loss: 1.062384 Tokens per Sec: 642.542067
0.9853351473808288
Epoch Step: 1 Loss: 1.269471 Tokens per Sec: 433.388727
Epoch Step: 1 Loss: 0.590709 Tokens per Sec: 642.862135
0.5686767101287842
Epoch Step: 1 Loss: 0.997076 Tokens per Sec: 433.009746
Epoch Step: 1 Loss: 0.343118 Tokens per Sec: 642.288427
0.34273059368133546
Epoch Step: 1 Loss: 0.459483 Tokens per Sec: 434.594030
Epoch Step: 1 Loss: 0.290385 Tokens per Sec: 642.519464
0.2612409472465515
Epoch Step: 1 Loss: 1.031042 Tokens per Sec: 434.557008
Epoch Step: 1 Loss: 0.437069 Tokens per Sec: 643.630322
0.4323212027549744
Epoch Step: 1 Loss: 0.617165 Tokens per Sec: 436.652626
Epoch Step: 1 Loss: 0.258793 Tokens per Sec: 644.372296
0.27331129014492034

为简单起见,此代码使用贪心解码来预测翻译。

代码语言:javascript
复制
def greedy_decode(model, src, src_mask, max_len, start_symbol):
    memory = model.encode(src, src_mask)
    ys = torch.ones(1, 1).fill_(start_symbol).type_as(src.data)
    for i in range(max_len-1):
        out = model.decode(memory, src_mask,
                           Variable(ys),
                           Variable(subsequent_mask(ys.size(1))
                                    .type_as(src.data)))
        prob = model.generator(out[:, -1])
        _, next_word = torch.max(prob, dim = 1)
        next_word = next_word.data[0]
        ys = torch.cat([ys,
                        torch.ones(1, 1).type_as(src.data).fill_(next_word)], dim=1)
    return ys

model.eval()
src = Variable(torch.LongTensor([[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]]) )
src_mask = Variable(torch.ones(1, 1, 10) )
代码语言:javascript
复制
print(greedy_decode(model, src, src_mask, max_len=10, start_symbol=1))
    1     2     3     4     5     6     7     8     9    10
[torch.LongTensor of size 1x10]

真实示例

现在我们通过IWSLT德语-英语翻译任务介绍一个真实示例。该任务比上文提及的WMT任务小得多,但它说明了整个系统。我们还展示了如何使用多个GPU处理加速其训练。

代码语言:javascript
复制
#!pip install torchtext spacy
#!python -m spacy download en
#!python -m spacy download de

数据加载

我们将使用torchtext和spacy加载数据集以进行词语切分。

代码语言:javascript
复制
# For data loading.
from torchtext import data, datasets

if True:
    import spacy
    spacy_de = spacy.load('de')
    spacy_en = spacy.load('en')

    def tokenize_de(text):
        return [tok.text for tok in spacy_de.tokenizer(text)]

    def tokenize_en(text):
        return [tok.text for tok in spacy_en.tokenizer(text)]

    BOS_WORD = '<s>'
    EOS_WORD = '</s>'
    BLANK_WORD = "<blank>"
    SRC = data.Field(tokenize=tokenize_de, pad_token=BLANK_WORD)
    TGT = data.Field(tokenize=tokenize_en, init_token = BOS_WORD,
                     eos_token = EOS_WORD, pad_token=BLANK_WORD)

    MAX_LEN = 100
    train, val, test = datasets.IWSLT.splits(
        exts=('.de', '.en'), fields=(SRC, TGT),
        filter_pred=lambda x: len(vars(x)['src']) <= MAX_LEN and 
            len(vars(x)['trg']) <= MAX_LEN)
    MIN_FREQ = 2
    SRC.build_vocab(train.src, min_freq=MIN_FREQ)
    TGT.build_vocab(train.trg, min_freq=MIN_FREQ)

批训练对于速度来说很重要。我们希望批次分割非常均匀并且填充最少。要做到这一点,我们必须修改torchtext默认的批处理函数。这部分代码修补其默认批处理函数,以确保我们搜索足够多的句子以构建紧密批处理。

迭代器

代码语言:javascript
复制
class MyIterator(data.Iterator):
    def create_batches(self):
        if self.train:
            def pool(d, random_shuffler):
                for p in data.batch(d, self.batch_size * 100):
                    p_batch = data.batch(
                        sorted(p, key=self.sort_key),
                        self.batch_size, self.batch_size_fn)
                    for b in random_shuffler(list(p_batch)):
                        yield b
            self.batches = pool(self.data(), self.random_shuffler)

        else:
            self.batches = []
            for b in data.batch(self.data(), self.batch_size,
                                          self.batch_size_fn):
                self.batches.append(sorted(b, key=self.sort_key))

def rebatch(pad_idx, batch):
    "Fix order in torchtext to match ours"
    src, trg = batch.src.transpose(0, 1), batch.trg.transpose(0, 1)
    return Batch(src, trg, pad_idx)

多GPU训练

最后为了真正地快速训练,我们将使用多个GPU。这部分代码实现了多GPU字生成。它不是Transformer特有的,所以我不会详细介绍。其思想是将训练时的单词生成分成块,以便在许多不同的GPU上并行处理。我们使用PyTorch并行原语来做到这一点:

  • 复制 - 将模块拆分到不同的GPU上
  • 分散 - 将批次拆分到不同的GPU上
  • 并行应用 - 在不同GPU上将模块应用于批处理
  • 聚集 - 将分散的数据聚集到一个GPU上
  • nn.DataParallel - 一个特殊的模块包装器,在评估之前调用它们。
代码语言:javascript
复制
# Skip if not interested in multigpu.
class MultiGPULossCompute:
    "A multi-gpu loss compute and train function."
    def __init__(self, generator, criterion, devices, opt=None, chunk_size=5):
        # Send out to different gpus.
        self.generator = generator
        self.criterion = nn.parallel.replicate(criterion,
                                               devices=devices)
        self.opt = opt
        self.devices = devices
        self.chunk_size = chunk_size

    def __call__(self, out, targets, normalize):
        total = 0.0
        generator = nn.parallel.replicate(self.generator,
                                                devices=self.devices)
        out_scatter = nn.parallel.scatter(out,
                                          target_gpus=self.devices)
        out_grad = [[] for _ in out_scatter]
        targets = nn.parallel.scatter(targets,
                                      target_gpus=self.devices)

        # Divide generating into chunks.
        chunk_size = self.chunk_size
        for i in range(0, out_scatter[0].size(1), chunk_size):
            # Predict distributions
            out_column = [[Variable(o[:, i:i+chunk_size].data,
                                    requires_grad=self.opt is not None)]
                           for o in out_scatter]
            gen = nn.parallel.parallel_apply(generator, out_column)

            # Compute loss.
            y = [(g.contiguous().view(-1, g.size(-1)),
                  t[:, i:i+chunk_size].contiguous().view(-1))
                 for g, t in zip(gen, targets)]
            loss = nn.parallel.parallel_apply(self.criterion, y)

            # Sum and normalize loss
            l = nn.parallel.gather(loss,
                                   target_device=self.devices[0])
            l = l.sum()[0] / normalize
            total += l.data[0]

            # Backprop loss to output of transformer
            if self.opt is not None:
                l.backward()
                for j, l in enumerate(loss):
                    out_grad[j].append(out_column[j][0].grad.data.clone())

        # Backprop all loss through transformer.            
        if self.opt is not None:
            out_grad = [Variable(torch.cat(og, dim=1)) for og in out_grad]
            o1 = out
            o2 = nn.parallel.gather(out_grad,
                                    target_device=self.devices[0])
            o1.backward(gradient=o2)
            self.opt.step()
            self.opt.optimizer.zero_grad()
        return total * normalize

现在我们创建模型,损失函数,优化器,数据迭代器和并行化。

代码语言:javascript
复制
# GPUs to use
devices = [0, 1, 2, 3]
if True:
    pad_idx = TGT.vocab.stoi["<blank>"]
    model = make_model(len(SRC.vocab), len(TGT.vocab), N=6)
    model.cuda()
    criterion = LabelSmoothing(size=len(TGT.vocab), padding_idx=pad_idx, smoothing=0.1)
    criterion.cuda()
    BATCH_SIZE = 12000
    train_iter = MyIterator(train, batch_size=BATCH_SIZE, device=0,
                            repeat=False, sort_key=lambda x: (len(x.src), len(x.trg)),
                            batch_size_fn=batch_size_fn, train=True)
    valid_iter = MyIterator(val, batch_size=BATCH_SIZE, device=0,
                            repeat=False, sort_key=lambda x: (len(x.src), len(x.trg)),
                            batch_size_fn=batch_size_fn, train=False)
    model_par = nn.DataParallel(model, device_ids=devices)
None

现在我们训练模型。我将稍微使用预热步骤,但其他一切都使用默认参数。在具有4个Tesla V100 GPU的AWS p3.8xlarge机器上,每秒运行约27,000个词,批训练大小大小为12,000。

训练系统

代码语言:javascript
复制
#!wget https://s3.amazonaws.com/opennmt-models/iwslt.pt
代码语言:javascript
复制
if False:
    model_opt = NoamOpt(model.src_embed[0].d_model, 1, 2000,
            torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0, betas=(0.9, 0.98), eps=1e-9))
    for epoch in range(10):
        model_par.train()
        run_epoch((rebatch(pad_idx, b) for b in train_iter),
                  model_par,
                  MultiGPULossCompute(model.generator, criterion,
                                      devices=devices, opt=model_opt))
        model_par.eval()
        loss = run_epoch((rebatch(pad_idx, b) for b in valid_iter),
                          model_par,
                          MultiGPULossCompute(model.generator, criterion,
                          devices=devices, opt=None))
        print(loss)
else:
    model = torch.load("iwslt.pt")

一旦训练完成,我们可以解码模型以产生一组翻译。在这里,我们只需翻译验证集中的第一个句子。此数据集非常小,因此使用贪婪搜索的翻译相当准确。

代码语言:javascript
复制
for i, batch in enumerate(valid_iter):
    src = batch.src.transpose(0, 1)[:1]
    src_mask = (src != SRC.vocab.stoi["<blank>"]).unsqueeze(-2)
    out = greedy_decode(model, src, src_mask,
                        max_len=60, start_symbol=TGT.vocab.stoi["<s>"])
    print("Translation:", end="\t")
    for i in range(1, out.size(1)):
        sym = TGT.vocab.itos[out[0, i]]
        if sym == "</s>": break
        print(sym, end =" ")
    print()
    print("Target:", end="\t")
    for i in range(1, batch.trg.size(0)):
        sym = TGT.vocab.itos[batch.trg.data[i, 0]]
        if sym == "</s>": break
        print(sym, end =" ")
    print()
    break
代码语言:javascript
复制
Translation:    <unk> <unk> . In my language , that means , thank you very much .
Gold:    <unk> <unk> . It means in my language , thank you very much .

附加组件:BPE,搜索,平均

所以这主要涵盖了Transformer模型本身。有四个方面我们没有明确涵盖。我们还实现了所有这些附加功能 OpenNMT-py[3]. 1) 字节对编码/ 字片(Word-piece):我们可以使用库来首先将数据预处理为子字单元。参见Rico Sennrich的subword-nmt实现[4]。这些模型将训练数据转换为如下所示:

▁Die ▁Protokoll datei ▁kann ▁ heimlich ▁per ▁E - Mail ▁oder ▁FTP ▁an ▁einen ▁bestimmte n ▁Empfänger ▁gesendet ▁werden .

2) 共享嵌入:当使用具有共享词汇表的BPE时,我们可以在源/目标/生成器之间共享相同的权重向量,详细见[5]。要将其添加到模型,只需执行以下操作:

代码语言:javascript
复制
if False:
    model.src_embed[0].lut.weight = model.tgt_embeddings[0].lut.weight
    model.generator.lut.weight = model.tgt_embed[0].lut.weight

3) 集束搜索:这里展开说有点太复杂了。PyTorch版本的实现可以参考 OpenNMT- py[6]。 4) 模型平均:这篇文章平均最后k个检查点以创建一个集合效果。如果我们有一堆模型,我们可以在事后这样做:

代码语言:javascript
复制
def average(model, models):
    "Average models into model"
    for ps in zip(*[m.params() for m in [model] + models]):
        p[0].copy_(torch.sum(*ps[1:]) / len(ps[1:]))

结果

在WMT 2014英语-德语翻译任务中,大型Transformer模型(表2中的Transformer(大))优于先前报告的最佳模型(包括集成的模型)超过2.0 BLEU,建立了一个新的最先进BLEU得分为28.4。该模型的配置列于表3的底部。在8个P100 GPU的机器上,训练需要需要3.5天。甚至我们的基础模型也超过了之前发布的所有模型和集成,而且只占培训成本的一小部分。

在WMT 2014英语-法语翻译任务中,我们的大型模型获得了41.0的BLEU分数,优于以前发布的所有单一模型,不到以前最先进技术培训成本的1/4 模型。使用英语到法语训练的Transformer(大)模型使用dropout概率

= 0.1,而不是0.3。

代码语言:javascript
复制
Image(filename="images/results.png")

我们在这里编写的代码是基本模型的一个版本。这里有系统完整训练的版本 (Example Models[7]). 通过上一节中的附加扩展,OpenNMT-py复制在EN-DE WMT上达到26.9。在这里,我已将这些参数加载到我们的重新实现中。

代码语言:javascript
复制
!wget https://s3.amazonaws.com/opennmt-models/en-de-model.pt
代码语言:javascript
复制
model, SRC, TGT = torch.load("en-de-model.pt")
代码语言:javascript
复制
model.eval()
sent = "▁The ▁log ▁file ▁can ▁be ▁sent ▁secret ly ▁with ▁email ▁or ▁FTP ▁to ▁a ▁specified ▁receiver".split()
src = torch.LongTensor([[SRC.stoi[w] for w in sent]])
src = Variable(src)
src_mask = (src != SRC.stoi["<blank>"]).unsqueeze(-2)
out = greedy_decode(model, src, src_mask,
                    max_len=60, start_symbol=TGT.stoi["<s>"])
print("Translation:", end="\t")
trans = "<s> "
for i in range(1, out.size(1)):
    sym = TGT.itos[out[0, i]]
    if sym == "</s>": break
    trans += sym + " "
print(trans)
代码语言:javascript
复制
Translation:    <s> ▁Die ▁Protokoll datei ▁kann ▁ heimlich ▁per ▁E - Mail ▁oder ▁FTP ▁an ▁einen ▁bestimmte n ▁Empfänger ▁gesendet ▁werden .

注意力可视化

即使使用贪婪的解码器,翻译看起来也不错。我们可以进一步想象它,看看每一层注意力发生了什么。

代码语言:javascript
复制
tgt_sent = trans.split()
def draw(data, x, y, ax):
    seaborn.heatmap(data,
                    xticklabels=x, square=True, yticklabels=y, vmin=0.0, vmax=1.0,
                    cbar=False, ax=ax)

for layer in range(1, 6, 2):
    fig, axs = plt.subplots(1,4, figsize=(20, 10))
    print("Encoder Layer", layer+1)
    for h in range(4):
        draw(model.encoder.layers[layer].self_attn.attn[0, h].data,
            sent, sent if h ==0 else [], ax=axs[h])
    plt.show()

for layer in range(1, 6, 2):
    fig, axs = plt.subplots(1,4, figsize=(20, 10))
    print("Decoder Self Layer", layer+1)
    for h in range(4):
        draw(model.decoder.layers[layer].self_attn.attn[0, h].data[:len(tgt_sent), :len(tgt_sent)],
            tgt_sent, tgt_sent if h ==0 else [], ax=axs[h])
    plt.show()
    print("Decoder Src Layer", layer+1)
    fig, axs = plt.subplots(1,4, figsize=(20, 10))
    for h in range(4):
        draw(model.decoder.layers[layer].self_attn.attn[0, h].data[:len(tgt_sent), :len(sent)],
            sent, tgt_sent if h ==0 else [], ax=axs[h])
    plt.show()
代码语言:javascript
复制
Encoder Layer 2
代码语言:javascript
复制
Encoder Layer 4
代码语言:javascript
复制
Encoder Layer 6
代码语言:javascript
复制
Decoder Self Layer 2
代码语言:javascript
复制
Decoder Src Layer 2
代码语言:javascript
复制
Decoder Self Layer 4
代码语言:javascript
复制
Decoder Src Layer 4
代码语言:javascript
复制
Decoder Self Layer 6
代码语言:javascript
复制
Decoder Src Layer 6

结论

希望这段代码对未来的研究很有用。如果您有任何问题,请与我们联系。如果您发现此代码有用,请查看我们的其他OpenNMT工具。

代码语言:javascript
复制
@inproceedings{opennmt,
  author    = {Guillaume Klein and
               Yoon Kim and
               Yuntian Deng and
               Jean Senellart and
               Alexander M. Rush},
  title     = {OpenNMT: Open-Source Toolkit for Neural Machine Translation},
  booktitle = {Proc. ACL},
  year      = {2017},
  url       = {https://doi.org/10.18653/v1/P17-4012},
  doi       = {10.18653/v1/P17-4012}
}

Cheers,srush

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自微信公众号。
原始发表:2020-05-27,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 半杯茶的小酒杯 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 批和掩码
  • 训练循环
  • 训练数据和批处理
  • 硬件和训练进度
  • 优化器
    • 标签平滑
    • 第一个例子
      • 数据生成
        • 损失计算
          • 贪心解码
          • 真实示例
            • 数据加载
              • 迭代器
                • 多GPU训练
                  • 训练系统
                  • 附加组件:BPE,搜索,平均
                  • 结果
                    • 注意力可视化
                    • 结论
                    领券
                    问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档