计算batch_size个向量的余弦相似度

时间: 2023-12-01 19:03:45 浏览: 114
当计算批量(batch_size)个向量的余弦相似度时,可以使用以下步骤: 1. 导入所需的库: ```python import numpy as np from sklearn.metrics.pairwise import cosine_similarity ``` 2. 准备数据:假设有一个形状为 (batch_size, vector_dim) 的向量矩阵 `vectors`,其中 `batch_size` 是批量大小,`vector_dim` 是每个向量的维度。 3. 计算余弦相似度:使用 `cosine_similarity` 函数计算余弦相似度。这个函数可以接受两个矩阵作为输入,并返回它们之间的余弦相似度矩阵。因此,我们可以将 `vectors` 作为输入两次,得到一个形状为 (batch_size, batch_size) 的矩阵,其中每个元素表示对应两个向量的余弦相似度。 ```python # 计算余弦相似度 similarity_matrix = cosine_similarity(vectors, vectors) ``` 4. 获取对角线元素:由于每个向量与自身的余弦相似度为1,因此我们可以通过获取矩阵的对角线元素来获得每个向量与其他向量的余弦相似度。 ```python # 获取对角线元素 cosine_similarities = np.diagonal(similarity_matrix) ``` 现在,`cosine_similarities` 是一个包含 `batch_size` 个向量的余弦相似度的数组。 请注意,上述代码假设 `vectors` 是一个 numpy 数组。如果使用其他库或数据结构,请根据需要进行相应的修改。
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import torchfrom transformers import BertTokenizer, BertModel# 加载Bert预训练模型和tokenizermodel = BertModel.from_pretrained('bert-base-chinese')tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained('bert-base-chinese')# 微博文本和种子词text = '今天天气真好,心情非常愉快!'seeds = ['天气', '心情', '愉快']# 将微博文本和种子词转换为Bert输入格式inputs = tokenizer.encode_plus(text, add_special_tokens=True, return_tensors='pt')seed_inputs = tokenizer.encode_plus(seeds, add_special_tokens=True, return_tensors='pt', padding=True)# 使用Bert模型获取微博文本和种子词的词向量with torch.no_grad(): text_embeddings = model(inputs['input_ids'], attention_mask=inputs['attention_mask'])[0] # [1, seq_len, hidden_size] seed_embeddings = model(seed_inputs['input_ids'], attention_mask=seed_inputs['attention_mask'])[0] # [batch_size, seq_len, hidden_size]# 计算种子词和微博文本中所有词语的余弦相似度text_embeddings = text_embeddings.squeeze(0) # [seq_len, hidden_size]seed_embeddings = seed_embeddings.mean(dim=1) # [batch_size, seq_len, hidden_size] -> [batch_size, hidden_size]cosine_similarities = torch.matmul(text_embeddings, seed_embeddings.transpose(0, 1)) # [seq_len, batch_size]# 获取相似度最高的词语similar_words = []for i in range(len(seeds)): seed_similarities = cosine_similarities[i, :].tolist() max_sim_idx = seed_similarities.index(max(seed_similarities)) similar_word = tokenizer.convert_ids_to_tokens(inputs['input_ids'][0][max_sim_idx].item()) similar_words.append(similar_word)print(similar_words) 上述修改后的代码输出全是['[CLS]', '[CLS]', '[CLS]'],这不是我想要的结果啊,我想要的是微博文本的词语和种子词很相似的所有词语,而不是bert自动添加的特殊标记符,该怎么办

import torch from transformers import BertTokenizer, BertModel # 加载Bert预训练模型和tokenizer model = BertModel.from_pretrained('bert-base-chinese') tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained('bert-base-chinese') # 微博文本和种子词 text = '今天天气真好,心情非常愉快!' seeds = ['天气', '心情', '愉快'] # 将微博文本和种子词转换为Bert输入格式 inputs = tokenizer.encode_plus(text, add_special_tokens=True, return_tensors='pt') seed_inputs = tokenizer.encode_plus(seeds, add_special_tokens=True, return_tensors='pt', padding=True) # 使用Bert模型获取微博文本和种子词的词向量 with torch.no_grad(): text_embeddings = model(inputs['input_ids'], attention_mask=inputs['attention_mask'])[0] # [1, seq_len, hidden_size] seed_embeddings = model(seed_inputs['input_ids'], attention_mask=seed_inputs['attention_mask'])[0] # [batch_size, seq_len, hidden_size] # 计算种子词和微博文本中所有词语的余弦相似度 text_embeddings = text_embeddings.squeeze(0) # [seq_len, hidden_size] seed_embeddings = seed_embeddings.mean(dim=1) # [batch_size, hidden_size] -> [batch_size, 1, hidden_size] -> [batch_size, hidden_size] cosine_similarities = torch.matmul(text_embeddings, seed_embeddings.transpose(0, 1)) # [seq_len, batch_size] # 获取相似度最高的词语 similar_words = [] for i in range(len(seeds)): seed_similarities = cosine_similarities[:, i].tolist() max_sim_idx = seed_similarities.index(max(seed_similarities)) similar_word = tokenizer.convert_ids_to_tokens(inputs['input_ids'][0][max_sim_idx].item()) similar_words.append(similar_word) print(similar_words) 能不能详细讲解一下上述这段代码的每行代码的意思,为什么这样用,比如用到的函数是什么意思,生成的变量是什么类型,能列举吗?而且这段代码中后面的这行代码seed_similarities = cosine_similarities[:, i].tolist()报错了,报错显示Traceback (most recent call last): File "E:/PyCharm Community Edition 2020.2.2/Project/WordDict/cos_similarity.py", line 35, in <module> seed_similarities = cosine_similarities[:, i].tolist() IndexError: index 1 is out of bounds for dimension 1 with size 1 能不能帮我解释一下为什么错,解释一下该怎么修改,并给出修改后的代码呢?

if __name__ == "__main__": args = parse_args() print("A list all args: \n======================") pprint(vars(args)) print() #设置 CPU 生成随机数的种子 ,方便下次复现实验结果。 torch.manual_seed(args.seed) np.random.seed(args.seed) #路径拼接文件路径,可以传入多个路径 PATH = os.path.join("resources", args.data) EMBEDDING_PATH = "resources/" static_feat = ["sex", "age", "pur_power"] dynamic_feat = ["category", "shop", "brand"] device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") n_epochs = args.n_epochs batch_size = args.batch_size lr = args.lr item_embed_size = args.embed_size feat_embed_size = args.embed_size hidden_size = (256, 128) #CosineEmbeddingLoss余弦相似度损失函数,用于判断输入的两个向量是否相似 #BCEWithLogitsLoss就是把Sigmoid-BCELoss合成一步,计算交叉损失熵 criterion = ( nn.CosineEmbeddingLoss() if args.loss == "cosine" else nn.BCEWithLogitsLoss() ) #lower将字符串中的所有大写字母转换为小写字母 criterion_type = ( "cosine" if "cosine" in criterion.__class__.__name__.lower() else "bce" ) neg_label = -1. if criterion_type == "cosine" else 0. neg_item = args.neg_item columns = ["user", "item", "label", "time", "sex", "age", "pur_power", "category", "shop", "brand"] ( n_users, n_items, train_user_consumed, eval_user_consumed, train_data, eval_data, user_map, item_map, feat_map#feature是特征比如数据集里 age, brand 之类的 ) = process_feat_data( PATH, columns, test_size=0.2, time_col="time", static_feat=static_feat, dynamic_feat=dynamic_feat ) print(f"n_users: {n_users}, n_items: {n_items}, " f"train_shape: {train_data.shape}, eval_shape: {eval_data.shape}") train_user, train_item, train_label = sample_items_random( train_data, n_items, train_user_consumed, neg_label, neg_item ) eval_user, eval_item, eval_label = sample_items_random( eval_d

from transformers import BertTokenizer, BertModel import torch from sklearn.metrics.pairwise import cosine_similarity # 加载BERT模型和分词器 tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained('bert-base-chinese') model = BertModel.from_pretrained('bert-base-chinese') # 种子词列表 seed_words = ['个人信息', '隐私', '泄露', '安全'] # 加载微博用户文本语料(假设存储在weibo1.txt文件中) with open('output/weibo1.txt', 'r', encoding='utf-8') as f: corpus = f.readlines() # 预处理文本语料,获取每个中文词汇的词向量 corpus_vectors = [] for text in corpus: # 使用BERT分词器将文本分成词汇 tokens = tokenizer.tokenize(text) # 将词汇转换为对应的id input_ids = tokenizer.convert_tokens_to_ids(tokens) # 将id序列转换为PyTorch张量 input_ids = torch.tensor(input_ids).unsqueeze(0) # 使用BERT模型计算词向量 with torch.no_grad(): outputs = model(input_ids) last_hidden_state = outputs[0][:, 1:-1, :] avg_pooling = torch.mean(last_hidden_state, dim=1) corpus_vectors.append(avg_pooling.numpy()) # 计算每个中文词汇与种子词的余弦相似度 similarity_threshold = 0.8 privacy_words = set() for seed_word in seed_words: # 将种子词转换为对应的id seed_word_ids = tokenizer.convert_tokens_to_ids(tokenizer.tokenize(seed_word)) # 将id序列转换为PyTorch张量,并增加batch size维度 seed_word_ids = torch.tensor(seed_word_ids).unsqueeze(0) # 使用BERT模型计算种子词的词向量 with torch.no_grad(): outputs = model(seed_word_ids) last_hidden_state = outputs[0][:, 1:-1, :] avg_pooling = torch.mean(last_hidden_state, dim=1) seed_word_vector = avg_pooling.numpy() # 计算每个中文词汇与种子词的余弦相似度 for i, vector in enumerate(corpus_vectors): sim = cosine_similarity([seed_word_vector], [vector])[0][0] if sim >= similarity_threshold: privacy_words.add(corpus[i]) print(privacy_words) 上述代码运行后报错了,报错信息:ValueError: Found array with dim 3. check_pairwise_arrays expected <= 2. 怎么修改?

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