使用 TensorFlow Transform 有效地将标记转换为词向量

Posted 2023-02-16

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【中文标题】使用 TensorFlow Transform 有效地将标记转换为词向量【英文标题】：Converting tokens to word vectors effectively with TensorFlow Transform 【发布时间】：2019-01-07 10:05:33 【问题描述】：

我想在训练、验证和推理阶段使用 TensorFlow Transform 将标记转换为词向量。

我遵循了这个*** post 并实现了从标记到向量的初始转换。转换按预期进行，我为每个令牌获得了 EMB_DIM 的向量。

import numpy as np
import tensorflow as tf

tf.reset_default_graph()
EMB_DIM = 10

def load_pretrained_glove():
    tokens = ["a", "cat", "plays", "piano"]
    return tokens, np.random.rand(len(tokens), EMB_DIM)

# sample string 
string_tensor = tf.constant(["plays", "piano", "unknown_token", "another_unknown_token"])


pretrained_vocab, pretrained_embs = load_pretrained_glove()

vocab_lookup = tf.contrib.lookup.index_table_from_tensor(
    mapping = tf.constant(pretrained_vocab),
    default_value = len(pretrained_vocab))
string_tensor = vocab_lookup.lookup(string_tensor)

# define the word embedding
pretrained_embs = tf.get_variable(
    name="embs_pretrained",
    initializer=tf.constant_initializer(np.asarray(pretrained_embs), dtype=tf.float32),
    shape=pretrained_embs.shape,
    trainable=False)

unk_embedding = tf.get_variable(
    name="unk_embedding",
    shape=[1, EMB_DIM],
    initializer=tf.random_uniform_initializer(-0.04, 0.04),
    trainable=False)

embeddings = tf.cast(tf.concat([pretrained_embs, unk_embedding], axis=0), tf.float32)
word_vectors = tf.nn.embedding_lookup(embeddings, string_tensor)

with tf.Session() as sess:
    tf.tables_initializer().run()
    tf.global_variables_initializer().run()
    print(sess.run(word_vectors))

当我重构代码以作为 TFX 变换图运行时，我收到下面的 ConversionError 错误。

import pprint
import tempfile
import numpy as np
import tensorflow as tf
import tensorflow_transform as tft
import tensorflow_transform.beam.impl as beam_impl
from tensorflow_transform.tf_metadata import dataset_metadata
from tensorflow_transform.tf_metadata import dataset_schema

tf.reset_default_graph()

EMB_DIM = 10

def load_pretrained_glove():
    tokens = ["a", "cat", "plays", "piano"]
    return tokens, np.random.rand(len(tokens), EMB_DIM)


def embed_tensor(string_tensor, trainable=False):
    """
    Convert List of strings into list of indices then into EMB_DIM vectors
    """

    pretrained_vocab, pretrained_embs = load_pretrained_glove()

    vocab_lookup = tf.contrib.lookup.index_table_from_tensor(
        mapping=tf.constant(pretrained_vocab),
        default_value=len(pretrained_vocab))
    string_tensor = vocab_lookup.lookup(string_tensor)

    pretrained_embs = tf.get_variable(
        name="embs_pretrained",
        initializer=tf.constant_initializer(np.asarray(pretrained_embs), dtype=tf.float32),
        shape=pretrained_embs.shape,
        trainable=trainable)
    unk_embedding = tf.get_variable(
        name="unk_embedding",
        shape=[1, EMB_DIM],
        initializer=tf.random_uniform_initializer(-0.04, 0.04),
        trainable=False)

    embeddings = tf.cast(tf.concat([pretrained_embs, unk_embedding], axis=0), tf.float32)
    return tf.nn.embedding_lookup(embeddings, string_tensor)

def preprocessing_fn(inputs):
    input_string = tf.string_split(inputs['sentence'], delimiter=" ") 
    return 'word_vectors': tft.apply_function(embed_tensor, input_string)


raw_data = ['sentence': 'This is a sample sentence',]
raw_data_metadata = dataset_metadata.DatasetMetadata(dataset_schema.Schema(
  'sentence': dataset_schema.ColumnSchema(
      tf.string, [], dataset_schema.FixedColumnRepresentation())
))

with beam_impl.Context(temp_dir=tempfile.mkdtemp()):
    transformed_dataset, transform_fn = (  # pylint: disable=unused-variable
        (raw_data, raw_data_metadata) | beam_impl.AnalyzeAndTransformDataset(
            preprocessing_fn))

    transformed_data, transformed_metadata = transformed_dataset  # pylint: disable=unused-variable
    pprint.pprint(transformed_data)

错误信息

TypeError: Failed to convert object of type <class 
'tensorflow.python.framework.sparse_tensor.SparseTensor'> to Tensor. 
Contents: SparseTensor(indices=Tensor("StringSplit:0", shape=(?, 2), 
dtype=int64), values=Tensor("hash_table_Lookup:0", shape=(?,), 
dtype=int64), dense_shape=Tensor("StringSplit:2", shape=(2,), 
dtype=int64)). Consider casting elements to a supported type.

问题

N x vector memory

N

【问题讨论】：

大家好！我们正在找人来看看这个问题。抱歉耽搁了 【参考方案1】：

与 SparseTensor 相关的错误是因为您正在调用返回 SparseTensor 的 string_split。您的测试代码不会调用 string_split，因此它只发生在您的 Transform 代码中。

关于内存，你是对的，嵌入矩阵必须加载到每个worker中。

【讨论】：

【参考方案2】：

不能将 SparseTensor 放入由 TFX 变换返回的字典中，在您的情况下是由函数“preprocessing_fn”返回的。原因是 SparseTensor 不是 Tensor，它实际上是一个小的子图。

要修复您的代码，您可以将 SparseTensor 转换为张量。有很多方法可以做到这一点，我建议将 tf.serialize_sparse 用于常规 SparseTensor，将 tf.serialize_many_sparse 用于批处理。

要在 Trainer 中使用这种序列化的张量，您可以调用函数 tf. deserialize_many_sparse。