天空闲话 发表于 2024-12-29 22:51:59

Transformer--Decoder

一、Transformer 解码器

编码器详见上篇文章
1、Decoder 层实现

解码器层同编码器层一样,需要数据输入后创建Q、K、V向量,通过依据向量之间的关系,构建attention机制,实现decoder layer层的实现。
class DecoderLayer(nn.Module):
    def __init__(self,size,self_atten,scr_atten,feed_forward,dropout=0.1):
      super(DecoderLayer,self).__init__()
      """
            其中初始化传入的参数有 self_attne == 多头自注意力机制 Q K V 相等
            src_atten == 多头注意力机制 Q != K = V普通的多头注意力机制
            feed_forward == 前馈层== 常规的前馈连接层
      """
      self.size = size
      self.self_attention = self_atten
      self.scr_attention = scr_atten
      self.feed_forward = feed_forward
      
      self.sublayers = colon.colones(SublayerConnection(size,dropout),3)
   
    def forward(self,x,memory,src_mask,tgt_mask):
      # 传入的四个参数
      """
            input == 输入的序列
            memory == 编码器的输出张量==
            src_mask == 编码器的mask== 在数据处理过程中将没有必要关注的信息进行mask处理
            tgt_mask == 解码器的mask== 在解码的过程中将后面的信息进行mask
      """
      # 自注意力机制
      x = self.sublayers(x,lambda x:self.self_attention(x,x,x,tgt_mask))
      # 常规注意力机制   Q != K = V
      x = self.sublayers(x,lambda x:self.scr_attention(x,memory,memory,src_mask))
      return self.sublayers(x,self.feed_forward)
2、构建解码器

        在解码器中,通过对解码器层的N次重复执行,从而构建解码器。
解码器中,输入值为x ,memory,rc_mask,tgt_mask四个向量,通过对解码器层中self.layer进行遍历,对数据向量进行attention计算后,末了对数据进行标准化,进行数据的输出。
class Decoder(nn.Module):
    def __init__(self,layer,N):
      super(Decoder,self).__init__()
      """
      # layer == 解码器层 实例化对象
      
      """
      self.layers = colon.colones(layer,N)
      self.norm = LayerNorm(layer.size)# 初始化标准化层
    def forward(self,x,memory,src_mask,tgt_mask):
      # src_mask == 原数据的mask张量
      # tgt_mask == 解码器的mask张量
      for layer in self.layers:
            x = layer(x,memory,src_mask,tgt_mask)
      return self.norm(x)
3、数据生成器

数据输出层 ,构建数据全连接层,采用softmax激活后进行数据的输出。
class Genertor(nn.Module):
    def __init__(self,embedding_dim,vocab_size):
      super(Genertor,self).__init__()
      """
            embedding_dim: 词嵌入的维度
            vocab_size: 词表大小
      """
      self.embedding_dim = embedding_dim
      self.vocab_size = vocab_size
      self.linear = nn.Linear(embedding_dim,vocab_size)# 构建线性层
    def forward(self,x):
      x = self.linear(x)
      return F.log_softmax(x,dim=-1)
二、Transformer model 类团体构建

class EncoderDecoder(nn.Module):
    def __init__(self,encoder,decoder,src_embed,tgt_embed,generator):
      super(EncoderDecoder,self).__init__()
      """
            实现完整的transformer模型
            encoder:编码器
            decoder:解码器
            src_embed:编码器的词向量 ===> 代表源数据的词嵌入函数
            tgt_embed:解码器的词向量 ===> 代表输出数据的词嵌入函数embedding
            generator:输出层
      """
      self.encoder = encoder
      self.decoder = decoder
      self.src_embed = src_embed
      self.tgt_embed = tgt_embed
      self.generator = generator
    def forward(self,source,target,source_mask,target_mask):
      # source target 没有经过词嵌入的初始输入数据与target数据
      # source_mask 原数据的掩码张量
      # target_mask 目标数据的掩码张量
      return self.decode(self.encode(source,source_mask),source_mask,target,target_mask)
   
    def encode(self,source,source_mask):
      # encoder 输入 source(经过词嵌入后的张量) source_mask
      return self.encoder(self.src_embed(source),source_mask)
   
    def decode(self,memory,source_mask,target,target_mask):
      # memory == 经过编码器编码后的输出张量
      # decoder 输入 input memory source_mask target_mask
      return self.decoder(self.tgt_embed(target),memory,source_mask,target_mask)
def make_model(src_vocab,tgt_vocab,N=6,M=6,d_model=512,d_ff=64,head=8,dropout=0.1):
    """
    src_vocab 原数据的词表大小
    tgt_vocab 输出数据的词表大小
    d_model表示词嵌入词表的维度
    d_ff:表示全连接层隐藏层的维度
    """
   
    c = copy.deepcopy
    # 初始化实例对象
    self_atten =src_atten = MultiHeadedAttention(head,d_model)
    feed_forward = PositionwiseFeedForward(d_model,d_ff,dropout)
    # 实例化位置编码器
    position = PositionalEncoding(d_model,dropout)

   
    # 实例化 model 模型
    """
      编码器中有两个子层 一个atten + feed_forward
      解码器中有三个子层 一个self_atten + sec_atten + feed_forward
   
    """
    encoder_layer = Encoder_layer(d_model,self_atten,feed_forward,dropout)
    decoder_layer = DecoderLayer(d_model,self_atten,src_atten,feed_forward,dropout)

    model = EncoderDecoder(
      Encoder(c(encoder_layer),N),
      Decoder(c(decoder_layer),M),
      nn.Sequential(Embeddings(d_model,src_vocab),c(position)),
      nn.Sequential(Embeddings(d_model,tgt_vocab),c(position)),
      Genertor(d_model,tgt_vocab)
    )
    # 对模型中的整个参数进行判断== 将矩阵中的参数服从均匀分布进行初始化
    # 对模型中维度大于1的参数进行初始化
    for p in model.parameters():
      if p.dim() > 1:
            nn.init.xavier_uniform_(p)

    return model

if __name__ == "__main__":
    result = make_model(10,20)
    print(result)

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