Pytorch中的RNN之pack_padded_sequence()和pad_packed_sequence()
为什么有pad和pack操作？
先看一个例子，这个batch中有5个sample
如果不用pack和pad操作会有一个问题，什么问题呢？比如上图，句子“Yes”只有一个单词，但是padding了多余的pad符号，这样会导致LSTM对它的表示通过了非常多无用的字符，这样得到的句子表示就会有误差，更直观的如下图：
那么我们正确的做法应该是怎么样呢？
在上面这个例子，我们想要得到的表示仅仅是LSTM过完单词"Yes"之后的表示，而不是通过了多个无用的“Pad”得到的表示：如下图：
torch.nn.utils.rnn.pack_padded_sequence()
这里的pack，理解成压紧比较好。 将一个 填充过的变长序列 压紧。（填充时候，会有冗余，所以压紧一下）
其中pack的过程为：（注意pack的形式，不是按行压，而是按列压）
（下面方框内为PackedSequence对象，由data和batch_sizes组成）
pack之后，原来填充的 PAD（一般初始化为0）占位符被删掉了。
输入的形状可以是(T×B×* )。T是最长序列长度，B是batch size，*代表任意维度(可以是0)。如果batch_first=True的话，那么相应的 input size 就是 (B×T×*)。
Variable中保存的序列，应该按序列长度的长短排序，长的在前，短的在后。即input[:,0]代表的是最长的序列，input[:, B-1]保存的是最短的序列。
NOTE： 只要是维度大于等于2的input都可以作为这个函数的参数。你可以用它来打包labels，然后用RNN的输出和打包后的labels来计算loss。通过PackedSequence对象的.data属性可以获取 Variable。
参数说明:
- input (Variable) – 变长序列 被填充后的 batch
- lengths (list[int]) –
Variable中 每个序列的长度。 - batch_first (bool, optional) – 如果是
True，input的形状应该是B*T*size。
返回值:
一个PackedSequence 对象。
torch.nn.utils.rnn.pad_packed_sequence()
填充packed_sequence。
上面提到的函数的功能是将一个填充后的变长序列压紧。 这个操作和pack_padded_sequence()是相反的。把压紧的序列再填充回来。填充时会初始化为0。
返回的Varaible的值的size是 T×B×*, T 是最长序列的长度，B 是 batch_size,如果 batch_first=True,那么返回值是B×T×*。
Batch中的元素将会以它们长度的逆序排列。
参数说明:
- sequence (PackedSequence) – 将要被填充的 batch
- batch_first (bool, optional) – 如果为True，返回的数据的格式为
B×T×*。
返回值: 一个tuple，包含被填充后的序列，和batch中序列的长度列表
一个例子：
输出：（这个输出结果能较为清楚地看到中间过程）
此时PackedSequence对象输入RNN后，输出RNN的还是PackedSequence对象
（最后一个unpacked没有用batch_first, 所以。。。）
参考：
https://www.cnblogs.com/lindaxin/p/8052043.html
https://pytorch.org/docs/stable/nn.html?highlight=pack_padded_sequence#torch.nn.utils.rnn.pack_padded_sequence
