tf.reverse_sequence()简述

tf.reverse_sequence()简述

在看bidirectional_dynamic_rnn()的源码的时候，看到了代码中有调用 reverse_sequence()这一方法，于是又回去看了下这个函数的用法，发现还是有点意思的。根据名字就可以能看得出，这个方法主要是用来翻转序列的，就像双线LSTM中在反向传播那里需要从下文往上文处理一样，需要对序列做一个镜像的翻转处理。

先来看一下这个方法的定义：

reverse_sequence(
    input,
    seq_lengths,
    seq_axis=None,
    batch_axis=None,
    name=None,
    seq_dim=None,
    batch_dim=None)

• 其中input是输入的需要翻转的目标张量，seq_lengths是一个张量；
• 其元素是input中每一处需要翻转时翻转的长度，在双向LSTM中这个值统一被设为输入语句的长度，代表着整句话都需要被翻转，而实际上张量中的元素值可以是不同的，下面的例子中就可以看出；
• seq_axis和seq_dim的关系，在源码中做了如下操作：

seq_axis = deprecation.deprecated_argument_lookup("seq_axis", seq_axis,
                                                    "seq_dim", seq_dim)

返回中return gen_array_ops.reverse_sequence(..., seq_dim=seq_axis,...)，同理，对于batch_axis和batch_dim也是相同的处理。意义上来说，按照官方给出的解释，“此操作首先沿着维度batch_axis对input进行分割，并且对于每个切片 i，将前 seq_lengths 元素沿维度 seq_axis 反转”。实际上通俗来理解，就是对于张量input中的第batch_axis维中的每一个子张量，在这个子张量的第seq_axis维上进行翻转，翻转的长度为 seq_lengths 张量中对应的数值。

举个例子，如果 batch_axis=0，seq_axis=1，则代表我希望每一行为单位分开处理，对于每一行中的每一列进行翻转。相反的，如果 batch_axis=1，seq_axis=0，则是以列为单位，对于每一列的张量，进行相应行的翻转。回头去看双向RNN的源码，就可以理解当time_major这一属性不同时，time_dim 和 batch_dim 这一对组合的取值为什么恰好是相反的了。

写一个简单的测试代码：

a = tf.constant([[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]])
l = tf.constant([1,2,3],tf.int64) # 每一次翻转长度分别为1,2,3.由于a是（3,3）维的，所以l中数值最大只能是3
x = tf.reverse_sequence(a,seq_lengths=l,seq_axis = 0,batch_axis= 1) # 以列为单位进行翻转，翻转的是每一行的元素
y = tf.reverse_sequence(a,seq_lengths=l,seq_axis = 1,batch_axis= 0) # 以行为单位进行翻转，翻转的是每一列的元素
with tf.Session() as sess:
    print(sess.run(x))
    print(sess.run(y))

结果如下：

# 每一列上的元素种类没有发生变化，但是从每一行来看，行的顺序分别翻转了前1，前2，前3个元素
[[1 5 9]
 [4 2 6]
 [7 8 3]]
# 每一行上的元素种类没有发生变化，但是从每一列来看，列的顺序分别翻转了前1，前2，前3个元素
[[1 2 3]
 [5 4 6]
 [9 8 7]]