Attention 伪代码实现(pytorch 版)

本文详细介绍了如何使用PyTorch实现Transformer模型中的注意力机制,包括查询、键、值矩阵的计算,注意力得分的归一化以及dropout操作的应用。

Attention的原理已经有很多介绍了,实现的伪代码参照transformer,下面写了最简单的版本

import torch, math
from torch import nn
dropout_prob = 0.1

def forward(
        hidden_size, # d
        input, #(b, s, d)
        attention_mask  #(b, s, s)
):
    query = nn.Linear
Transformer在PyTorch中的实现涉及搭建其架构的各个组件,其架构包含6层Encoder layer和6层Decoder layer等部分[^1]。 Transformer架构的主要子层包括Multi-head attention子层、Position-wise Feed-Forward network子层等,在Decoder中还有Dec-enc attention子层,最后经过Linear和Softmax层 [^1]。 Transformer是一种革命性的序列处理模型,采用编码器 - 解码器架构,结合多头注意力、残差连接和层归一化等技术,实现高效的并行计算和全局依赖捕捉,有文章详细解释其原理并提供了PyTorch实现示例,展示了其在序列预测任务中的应用效果 [^2]。 虽然没有具体的代码实现展示,但可以根据其架构和原理逐步在PyTorch中进行构建。以下是一个简单示意的伪代码框架: ```python import torch import torch.nn as nn # 定义多头注意力层 class MultiHeadAttention(nn.Module): def __init__(self, ...): super(MultiHeadAttention, self).__init__() # 初始化相关参数 def forward(self, ...): # 前向传播逻辑 return ... # 定义位置前馈网络层 class PositionWiseFeedForward(nn.Module): def __init__(self, ...): super(PositionWiseFeedForward, self).__init__() # 初始化相关参数 def forward(self, ...): # 前向传播逻辑 return ... # 定义Encoder层 class EncoderLayer(nn.Module): def __init__(self, ...): super(EncoderLayer, self).__init__() self.multihead_attn = MultiHeadAttention(...) self.feed_forward = PositionWiseFeedForward(...) def forward(self, ...): # 前向传播逻辑 return ... # 定义Decoder层 class DecoderLayer(nn.Module): def __init__(self, ...): super(DecoderLayer, self).__init__() self.self_attn = MultiHeadAttention(...) self.cross_attn = MultiHeadAttention(...) self.feed_forward = PositionWiseFeedForward(...) def forward(self, ...): # 前向传播逻辑 return ... # 定义Encoder class Encoder(nn.Module): def __init__(self, ...): super(Encoder, self).__init__() self.layers = nn.ModuleList([EncoderLayer(...) for _ in range(6)]) def forward(self, ...): # 前向传播逻辑 return ... # 定义Decoder class Decoder(nn.Module): def __init__(self, ...): super(Decoder, self).__init__() self.layers = nn.ModuleList([DecoderLayer(...) for _ in range(6)]) def forward(self, ...): # 前向传播逻辑 return ... # 定义Transformer模型 class Transformer(nn.Module): def __init__(self, ...): super(Transformer, self).__init__() self.encoder = Encoder(...) self.decoder = Decoder(...) self.linear = nn.Linear(...) self.softmax = nn.Softmax(dim=-1) def forward(self, ...): enc_output = self.encoder(...) dec_output = self.decoder(..., enc_output) output = self.linear(dec_output) output = self.softmax(output) return output ```
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