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 >DSSM & Multi-view DSSM TensorFlow实现

DSSM & Multi-view DSSM TensorFlow实现

作者头像
全栈程序员站长
发布2022-11-01 15:03:50
2850
发布2022-11-01 15:03:50
举报
文章被收录于专栏:全栈程序员必看

Learning Deep Structured Semantic Models for Web Search using Clickthrough Data以及其后续文章

A Multi-View Deep Learning Approach for Cross Domain User Modeling in Recommendation Systems的实现Demo。

1. 数据

DSSM,对于输入数据是Query对,即Query短句和相应的展示,展示中分点击和未点击,分别为正负样,同时对于点击的先后顺序,也是有不同赋值,具体可参考论文。

对于我的Query数据本人无权开放,还请自行寻找数据。

2. word hashing

原文使用3-grams,对于中文,我使用了uni-gram,因为中文本身字有一定代表意义(也有论文拆笔画),对于每个gram都使用one-hot编码代替,最终可以大大降低短句维度。

3. 结构

结构图:

DSSM & Multi-view DSSM TensorFlow实现
DSSM & Multi-view DSSM TensorFlow实现
  1. 把条目映射成低维向量。
  2. 计算查询和文档的cosine相似度。

3.1 输入

这里使用了TensorBoard可视化,所以定义了name_scope:

代码语言:javascript
复制
with tf.name_scope('input'):
    query_batch = tf.sparse_placeholder(tf.float32, shape=[None, TRIGRAM_D], name='QueryBatch')
    doc_positive_batch = tf.sparse_placeholder(tf.float32, shape=[None, TRIGRAM_D], name='DocBatch')
    doc_negative_batch = tf.sparse_placeholder(tf.float32, shape=[None, TRIGRAM_D], name='DocBatch')
    on_train = tf.placeholder(tf.bool)

3.2 全连接层

我使用三层的全连接层,对于每一层全连接层,除了神经元不一样,其他都一样,所以可以写一个函数复用。 l n = W n x + b 1 l_n = W_n x + b_1 ln​=Wn​x+b1​

代码语言:javascript
复制
def add_layer(inputs, in_size, out_size, activation_function=None):
wlimit = np.sqrt(6.0 / (in_size + out_size))
Weights = tf.Variable(tf.random_uniform([in_size, out_size], -wlimit, wlimit))
biases = tf.Variable(tf.random_uniform([out_size], -wlimit, wlimit))
Wx_plus_b = tf.matmul(inputs, Weights) + biases
if activation_function is None:
outputs = Wx_plus_b
else:
outputs = activation_function(Wx_plus_b)
return outputs

其中,对于权重和Bias,使用了按照论文的特定的初始化方式:

代码语言:javascript
复制
	wlimit = np.sqrt(6.0 / (in_size + out_size))
Weights = tf.Variable(tf.random_uniform([in_size, out_size], -wlimit, wlimit))
biases = tf.Variable(tf.random_uniform([out_size], -wlimit, wlimit))

Batch Normalization

代码语言:javascript
复制
def batch_normalization(x, phase_train, out_size):
""" Batch normalization on convolutional maps. Ref.: http://stackoverflow.com/questions/33949786/how-could-i-use-batch-normalization-in-tensorflow Args: x: Tensor, 4D BHWD input maps out_size: integer, depth of input maps phase_train: boolean tf.Varialbe, true indicates training phase scope: string, variable scope Return: normed: batch-normalized maps """
with tf.variable_scope('bn'):
beta = tf.Variable(tf.constant(0.0, shape=[out_size]),
name='beta', trainable=True)
gamma = tf.Variable(tf.constant(1.0, shape=[out_size]),
name='gamma', trainable=True)
batch_mean, batch_var = tf.nn.moments(x, [0], name='moments')
ema = tf.train.ExponentialMovingAverage(decay=0.5)
def mean_var_with_update():
ema_apply_op = ema.apply([batch_mean, batch_var])
with tf.control_dependencies([ema_apply_op]):
return tf.identity(batch_mean), tf.identity(batch_var)
mean, var = tf.cond(phase_train,
mean_var_with_update,
lambda: (ema.average(batch_mean), ema.average(batch_var)))
normed = tf.nn.batch_normalization(x, mean, var, beta, gamma, 1e-3)
return normed

单层

代码语言:javascript
复制
with tf.name_scope('FC1'):
# 激活函数在BN之后,所以此处为None
query_l1 = add_layer(query_batch, TRIGRAM_D, L1_N, activation_function=None)
doc_positive_l1 = add_layer(doc_positive_batch, TRIGRAM_D, L1_N, activation_function=None)
doc_negative_l1 = add_layer(doc_negative_batch, TRIGRAM_D, L1_N, activation_function=None)
with tf.name_scope('BN1'):
query_l1 = batch_normalization(query_l1, on_train, L1_N)
doc_l1 = batch_normalization(tf.concat([doc_positive_l1, doc_negative_l1], axis=0), on_train, L1_N)
doc_positive_l1 = tf.slice(doc_l1, [0, 0], [query_BS, -1])
doc_negative_l1 = tf.slice(doc_l1, [query_BS, 0], [-1, -1])
query_l1_out = tf.nn.relu(query_l1)
doc_positive_l1_out = tf.nn.relu(doc_positive_l1)
doc_negative_l1_out = tf.nn.relu(doc_negative_l1)
······

合并负样本

代码语言:javascript
复制
with tf.name_scope('Merge_Negative_Doc'):
# 合并负样本,tile可选择是否扩展负样本。
doc_y = tf.tile(doc_positive_y, [1, 1])
for i in range(NEG):
for j in range(query_BS):
# slice(input_, begin, size)切片API
doc_y = tf.concat([doc_y, tf.slice(doc_negative_y, [j * NEG + i, 0], [1, -1])], 0)

3.3 计算cos相似度

代码语言:javascript
复制
with tf.name_scope('Cosine_Similarity'):
# Cosine similarity
# query_norm = sqrt(sum(each x^2))
query_norm = tf.tile(tf.sqrt(tf.reduce_sum(tf.square(query_y), 1, True)), [NEG + 1, 1])
# doc_norm = sqrt(sum(each x^2))
doc_norm = tf.sqrt(tf.reduce_sum(tf.square(doc_y), 1, True))
prod = tf.reduce_sum(tf.multiply(tf.tile(query_y, [NEG + 1, 1]), doc_y), 1, True)
norm_prod = tf.multiply(query_norm, doc_norm)
# cos_sim_raw = query * doc / (||query|| * ||doc||)
cos_sim_raw = tf.truediv(prod, norm_prod)
# gamma = 20
cos_sim = tf.transpose(tf.reshape(tf.transpose(cos_sim_raw), [NEG + 1, query_BS])) * 20

3.4 定义损失函数

代码语言:javascript
复制
with tf.name_scope('Loss'):
# Train Loss
# 转化为softmax概率矩阵。
prob = tf.nn.softmax(cos_sim)
# 只取第一列,即正样本列概率。
hit_prob = tf.slice(prob, [0, 0], [-1, 1])
loss = -tf.reduce_sum(tf.log(hit_prob))
tf.summary.scalar('loss', loss)

3.5选择优化方法

代码语言:javascript
复制
with tf.name_scope('Training'):
# Optimizer
train_step = tf.train.AdamOptimizer(FLAGS.learning_rate).minimize(loss)

3.6 开始训练

代码语言:javascript
复制
# 创建一个Saver对象,选择性保存变量或者模型。
saver = tf.train.Saver()
# with tf.Session(config=config) as sess:
with tf.Session() as sess:
sess.run(tf.global_variables_initializer())
train_writer = tf.summary.FileWriter(FLAGS.summaries_dir + '/train', sess.graph)
start = time.time()
for step in range(FLAGS.max_steps):
batch_id = step % FLAGS.epoch_steps
sess.run(train_step, feed_dict=feed_dict(True, True, batch_id % FLAGS.pack_size, 0.5))

GitHub完整代码 https://github.com/InsaneLife/dssm

Multi-view DSSM实现同理,可以参考GitHub:multi_view_dssm

CSDN原文:http://blog.csdn.net/shine19930820/article/details/79042567

注意: 由于之前代码api过时,已更新最新代码于:https://github.com/InsaneLife/dssm/blob/master/dssm_rnn.py 数据处理代码data_input.py 和数据data 已经更新,由于使用了rnn,所以输入非bag of words方式。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/200895.html原文链接:https://javaforall.cn

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2022年10月22日,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

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

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,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
  • 1. 数据
  • 2. word hashing
  • 3. 结构
    • 3.1 输入
      • 3.2 全连接层
        • Batch Normalization
        • 单层
      • 3.3 计算cos相似度
        • 3.4 定义损失函数
          • 3.5选择优化方法
            • 3.6 开始训练
            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