使用torch定义一个包含自编码器损失和自对抗负采样损失函数的模型,(自对抗负采样损失采用RotatE中的负采样策略)并给出实例看如何使用模型

时间: 2024-02-21 15:56:54 浏览: 17
好的,我来为你解答。 首先,我们需要导入必要的库: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F from torch.autograd import Variable ``` 然后,我们定义模型。这里以一个简单的自编码器为例: ```python class AutoEncoder(nn.Module): def __init__(self, input_dim, hidden_dim): super(AutoEncoder, self).__init__() self.encoder = nn.Linear(input_dim, hidden_dim) self.decoder = nn.Linear(hidden_dim, input_dim) def forward(self, x): encoded = F.relu(self.encoder(x)) decoded = F.relu(self.decoder(encoded)) return decoded ``` 接着,我们定义自对抗负采样损失函数。这里以RotatE中的负采样策略为例: ```python class NegativeSampling(nn.Module): def __init__(self, num_entities, num_relations, embedding_dim, margin=1.0, corruption_rate=0.5): super(NegativeSampling, self).__init__() self.num_entities = num_entities self.num_relations = num_relations self.embedding_dim = embedding_dim self.margin = margin self.corruption_rate = corruption_rate self.entity_embeddings = nn.Embedding(num_entities, embedding_dim) self.relation_embeddings = nn.Embedding(num_relations, embedding_dim) self.entity_embeddings.weight.data.uniform_(-1, 1) self.relation_embeddings.weight.data.uniform_(-1, 1) def forward(self, positive_samples): batch_size, num_sampled = positive_samples.shape[0], 1 negative_samples = torch.randint(low=0, high=self.num_entities, size=(batch_size, num_sampled)).to(positive_samples.device) corrupted_samples = torch.where(torch.rand(batch_size, self.embedding_dim).to(positive_samples.device) < self.corruption_rate, negative_samples, positive_samples) positive_scores = self._calc_score(positive_samples) negative_scores = self._calc_score(corrupted_samples) loss = F.relu(self.margin - positive_scores + negative_scores).mean() return loss def _calc_score(self, samples): head, relation, tail = torch.chunk(samples, chunks=3, dim=1) head_emb = self.entity_embeddings(head).view(-1, self.embedding_dim) relation_emb = self.relation_embeddings(relation).view(-1, self.embedding_dim) tail_emb = self.entity_embeddings(tail).view(-1, self.embedding_dim) score = torch.sum(head_emb * relation_emb * tail_emb, dim=1) return score ``` 最后,我们将两个损失函数结合起来,定义整个模型: ```python class Model(nn.Module): def __init__(self, input_dim, hidden_dim, num_entities, num_relations, embedding_dim, margin=1.0, corruption_rate=0.5): super(Model, self).__init__() self.autoencoder = AutoEncoder(input_dim, hidden_dim) self.negsampling = NegativeSampling(num_entities, num_relations, embedding_dim, margin, corruption_rate) def forward(self, x, positive_samples): reconstructed = self.autoencoder(x) loss_ae = F.mse_loss(reconstructed, x) loss_ns = self.negsampling(positive_samples) return loss_ae, loss_ns ``` 其中,`input_dim`表示自编码器的输入维度,`hidden_dim`表示自编码器的隐藏层维度,`num_entities`表示实体总数,`num_relations`表示关系总数,`embedding_dim`表示实体和关系的嵌入维度,`margin`表示自对抗负采样损失函数中的margin,`corruption_rate`表示负采样时,对每个实体的每个维度进行替换的概率。 使用模型时,我们需要提供自编码器的输入`x`和正样本`positive_samples`,并计算出总的损失函数: ```python model = Model(input_dim=100, hidden_dim=50, num_entities=10000, num_relations=100, embedding_dim=50) x = torch.randn(32, 100) positive_samples = torch.randint(low=0, high=10000, size=(32, 3), dtype=torch.long) loss_ae, loss_ns = model(x, positive_samples) total_loss = loss_ae + loss_ns ``` 以上就是使用torch定义一个包含自编码器损失和自对抗负采样损失函数的模型的示例。

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