支持双层序列作为输入的Layer

导语

PaddlePaddle 高度支持灵活和高效的循环神经网络配置。本周进阶篇推文将围绕RNN模型展开,指导你如何在 PaddlePaddle 中配置和使用循环神经网络。本周推文目录如下:

2.11:【进阶篇】RNN配置

2.12:【进阶篇】Recurrent Group教程

2.13:【进阶篇】支持双层序列作为输入的Layer

2.14:【进阶篇】单双层RNN API对比介绍

编写|PaddlePaddle

排版|wangp

1

概述

在自然语言处理任务中,序列是一种常见的数据类型。一个独立的词语,可以看作是一个非序列输入,或者,我们称之为一个0层的序列;由词语构成的句子,是一个单层序列;若干个句子构成一个段落,是一个双层的序列。

双层序列是一个嵌套的序列,它的每一个元素,又是一个单层的序列。这是一种非常灵活的数据组织方式,帮助我们构造一些复杂的输入信息。

我们可以按照如下层次定义非序列,单层序列,以及双层序列。

0层序列:一个独立的元素,类型可以是PaddlePaddle支持的任意输入数据类型

单层序列:排成一列的多个元素,每个元素是一个0层序列,元素之间的顺序是重要的输入信息

双层序列:排成一列的多个元素,每个元素是一个单层序列,称之为双层序列的一个子序列(subseq),subseq的每个元素是一个0层序列

在 PaddlePaddle中,下面这些Layer能够接受双层序列作为输入,完成相应的计算。

2

pooling

pooling 的使用示例如下,详细见 api_v2.layer_pooling 配置API(链接:http://paddlepaddle.org/docs/develop/api/en/v2/config/layer.html)

seq_pool= pooling(input=layer,

pooling_type=pooling.Max(),

agg_level=AggregateLevel.TO_SEQUENCE)

pooling_type 目前支持两种,分别是:pooling.Max()和pooling.Avg()。

agg_level=AggregateLevel.TO_NO_SEQUENCE 时(默认值):

作用:双层序列经过运算变成一个0层序列,或单层序列经过运算变成一个0层序列

输入:一个双层序列,或一个单层序列

输出:一个0层序列,即整个输入序列(单层或双层)的平均值(或最大值)

agg_level=AggregateLevel.TO_SEQUENCE 时:

作用:一个双层序列经过运算变成一个单层序列

输入:必须是一个双层序列

输出:一个单层序列,序列的每个元素是原来双层序列每个subseq元素的平均值(或最大值)

3

last_seq 和 first_seq

last_seq 的使用示例如下( api_v2.layer_first_seq 类似),详细见 api_v2.layer_last_seq 配置API(链接:http://paddlepaddle.org/docs/develop/api/en/v2/config/layer.html)

last= last_seq(input=layer,

agg_level=AggregateLevel.TO_SEQUENCE)

agg_level=AggregateLevel.TO_NO_SEQUENCE 时(默认值):

作用:一个双层序列经过运算变成一个0层序列,或一个单层序列经过运算变成一个0层序列

输入:一个双层序列或一个单层序列

输出:一个0层序列,即整个输入序列(双层或者单层)最后一个,或第一个元素

agg_level=AggregateLevel.TO_SEQUENCE 时:

作用:一个双层序列经过运算变成一个单层序列

输入:必须是一个双层序列

输出:一个单层序列,其中每个元素是双层序列中每个subseq最后一个(或第一个)元素

4

expand

expand 的使用示例如下,详细见 api_v2.layer_expand 配置API(链接:http://paddlepaddle.org/docs/develop/api/en/v2/config/layer.html)

ex= expand(input=layer1,

expand_as=layer2,

expand_level=ExpandLevel.FROM_NO_SEQUENCE)

expand_level=ExpandLevel.FROM_NO_SEQUENCE 时(默认值):

作用:一个0层序列经过运算扩展成一个单层序列,或者一个双层序列

输入:layer1必须是一个0层序列,是待扩展的数据;layer2 可以是一个单层序列,或者是一个双层序列,提供扩展的长度信息

输出:一个单层序列或一个双层序列,输出序列的类型(双层序列或单层序列)和序列中含有元素的数目同 layer2 一致。若输出是单层序列,单层序列的每个元素(0层序列),都是对layer1元素的拷贝;若输出是双层序列,双层序列每个subseq中每个元素(0层序列),都是对layer1元素的拷贝

expand_level=ExpandLevel.FROM_SEQUENCE 时:

作用:一个单层序列经过运算扩展成一个双层序列

输入:layer1必须是一个单层序列,是待扩展的数据;layer2 必须是一个双层序列,提供扩展的长度信息

输出:一个双层序列,序列中含有元素的数目同 layer2 一致。要求单层序列含有元素的数目(0层序列)和双层序列含有subseq 的数目一致。单层序列第i个元素(0层序列),被扩展为一个单层序列,构成了输出双层序列的第i个 subseq

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