神经网络之Seq2Seq模型(二)

本文介绍了Seq2Seq模型的原理,包括Encoder-Decoder结构、Encoder的RNN过程和Decoder的解码流程,详细阐述了从输入序列编码到输出序列解码的过程。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

1.seq2seq模型是什么?

seq2seq 是一个 Encoder–Decoder 结构的网络,它的输入是一个序列,输出也是一个序列, Encoder 中将一个可变长度的信号序列变为固定长度的向量表达,Decoder 将这个固定长度的向量变成可变长度的目标的信号序列。

2.Encoder–Decoder 结构又是怎样的?

Encoder–Decoder 结构是由一个或多个 RNN (或LTSM或GRU)组成,Encoder对输入进行编码,然后将编码后的输出传到Decoder解码。结构如下图所示:

                        

(1)Encoder(编码器)

每个时刻输入一个词,隐藏层状态根据公式ht

### 卷积神经网络 Seq2Seq 模型架构 #### 架构概述 卷积神经网络(CNN)与Seq2Seq模型相结合形成的架构,在处理特定类型的序列数据方面表现出显著优势。这种组合利用了CNN在捕捉局部特征的能力以及Seq2Seq对于序列间转换的强大建模能力[^1]。 #### 编码器部分 编码阶段通常采用多层一维或维卷积操作来代替传统的RNN/LSTM单元作为输入处理器。通过这种方式,能够有效地从固定长度的时间窗口内抽取空间上的关联特性,并将其压缩成紧凑表示向量。此过程不仅限于单通道信号分析,也适用于多维度感知域的数据集,比如音频频谱图或者视频帧序列。 ```python import torch.nn as nn class CNNEncoder(nn.Module): def __init__(self, input_channels=1, hidden_size=64): super(CNNEncoder, self).__init__() self.conv_layers = nn.Sequential( nn.Conv2d(input_channels, hidden_size, kernel_size=(3, 3), padding='same'), nn.ReLU(), nn.MaxPool2d(kernel_size=(2, 2)), # 更多卷积层... ) def forward(self, x): encoded_output = self.conv_layers(x) return encoded_output.flatten(start_dim=1) ``` #### 解码器部分 解码端则延续经典Seq2Seq模式下的递归机制,不过在此基础上引入注意力机制以增强对重要位置的关注度。值得注意的是,某些变体还会尝试反向运用卷积运算来进行逐步细化重建工作,即所谓的转置卷积(Deconvolution),从而更好地恢复原始分辨率细节并生成目标输出序列。 ```python from torch.nn import functional as F class CNNDecoderWithAttention(nn.Module): def __init__(self, output_channels=1, hidden_size=64): super(CNNDecoderWithAttention, self).__init__() self.deconv_layers = nn.Sequential( nn.ConvTranspose2d(hidden_size, output_channels, kernel_size=(3, 3), stride=(2, 2)), nn.ReLU(), # 更多反卷积层... ) def forward(self, encoder_outputs, attention_weights=None): if attention_weights is not None: attended_input = (encoder_outputs * attention_weights.unsqueeze(-1)).sum(dim=-2) else: attended_input = encoder_outputs.mean(dim=-2) decoded_output = self.deconv_layers(attended_input.view(*attended_input.shape[:2], 1, 1)) return decoded_output.squeeze() ``` #### 应用场景 此类混合结构特别适合应用于涉及时空连续变化的任务领域: - **语音识别**:将声波转化为字符流; - **图像字幕生成**:给定一张图片自动生成描述性的文字说明; - **视频动作解析**:理解动态影像中的行为含义; 这些应用场景充分利用到了CNN的空间感受野特性和Seq2Seq的时间依赖性表达力之间的互补关系,使得整体性能得到了极大提升。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值