用于文本处理的 Transformer

使用 PyTorch 的文本深度学习

Shubham Jain

Instructor

为何用于文本处理选用 Transformer?

Transformer 标志

  • 速度
  • 跨距离理解词间关系
  • 类人响应
使用 PyTorch 的文本深度学习

Transformer 组件

  • 编码器: 处理输入数据

 

  • 解码器: 重建输出

 

  • 前馈神经网络: 精炼理解

 

  • 位置编码: 保证顺序有效

 

  • 多头注意力: 捕获多种信息/情感
使用 PyTorch 的文本深度学习

准备数据:训练/测试划分

sentences = ["I love this product", "This is terrible", 
             "Could be better", "This is the best"]
labels = [1, 0, 0, 1]

train_sentences = sentences[:3] train_labels = labels[:3] test_sentences = sentences[3:] test_labels = labels[3:]
使用 PyTorch 的文本深度学习

构建 Transformer 模型

class TransformerEncoder(nn.Module):

def __init__(self, embed_size, heads, num_layers, dropout): super(TransformerEncoder, self).__init__()
self.encoder = nn.TransformerEncoder( nn.TransformerEncoderLayer(d_model=embed_size, nhead=heads), num_layers=num_layers)
self.fc = nn.Linear(embed_size, 2)
def forward(self, x):
x = self.encoder(x)
x = x.mean(dim=1)
return self.fc(x)
model = TransformerEncoder(embed_size=512, heads=8, num_layers=3, dropout=0.5)
optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) criterion = nn.CrossEntropyLoss()
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训练 Transformer

for epoch in range(5):

for sentence, label in zip(train_sentences, train_labels): tokens = sentence.split()
data = torch.stack([token_embeddings[token] for token in tokens], dim=1)
output = model(data)
loss = criterion(output, torch.tensor([label]))
optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() print(f"Epoch {epoch}, Loss: {loss.item()}")
Epoch 0, Loss: 13.788233757019043
Epoch 1, Loss: 3.9480819702148438
Epoch 2, Loss: 2.4790847301483154
Epoch 3, Loss: 1.3020926713943481
Epoch 4, Loss: 0.4660853147506714
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使用 Transformer 进行预测

def predict(sentence):
    model.eval()

with torch.no_grad():
tokens = sentence.split() data = torch.stack([token_embeddings.get(token, torch.rand((1, 512))) for token in tokens], dim=1)
output = model(data)
predicted = torch.argmax(output, dim=1)
return "Positive" if predicted.item() == 1 else "Negative"
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在新文本上预测

sample_sentence = "This product can be better"
print(f"'{sample_sentence}' is {predict(sample_sentence)}")
'This product can be better' is Negative
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Vamos praticar!

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