用自适应注意力机制进行特征提取,给出代码
时间: 2024-11-04 20:10:33 浏览: 11
自适应注意力机制是一种深度学习技术,它允许模型在处理输入数据时动态地关注最重要的部分,忽略无关细节。在自然语言处理(NLP)领域如Transformer架构中,Multi-Head Self-Attention(MHA)就是一个广泛应用的例子。这种机制通过将输入映射到多个“头”(即注意力子空间),然后计算每个头上的加权平均,再合并结果,实现了对输入的自适应聚焦。
以下是一个简单的PyTorch实现自适应注意力机制(假设我们在做文本分类任务)的代码片段:
```python
import torch
from torch import nn
class AttentionBlock(nn.Module):
def __init__(self, d_model, num_heads=8):
super().__init__()
self.d_model = d_model
self.num_heads = num_heads
self.heads = nn.Linear(d_model, num_heads * d_model // num_heads) # 分配注意力头
self.linear_out = nn.Linear(num_heads * d_model // num_heads, d_model) # 合并头部
def forward(self, query, key, value, mask=None):
batch_size = query.size(0)
# 将输入投影到注意力头
query_heads = self.heads(query).view(batch_size, -1, self.num_heads, self.d_model // self.num_heads)
key_heads = self.heads(key).view(batch_size, -1, self.num_heads, self.d_model // self.num_heads)
value_heads = self.heads(value).view(batch_size, -1, self.num_heads, self.d_model // self.num_heads)
# 对齐形状并计算注意力得分
attention_scores = torch.matmul(query_heads, key_heads.permute(0, 1, 3, 2)) / (self.d_model ** 0.5)
if mask is not None:
attention_scores = attention_scores.masked_fill(mask == 0, -float('inf')) # 应对填充mask
# 归一化注意力分数
attention_weights = nn.functional.softmax(attention_scores, dim=-1)
# 计算上下文向量
context = torch.matmul(attention_weights, value_heads)
# 将所有头部合并回原始维度
concat_heads = context.permute(0, 1, 3, 2).contiguous().view(batch_size, -1, self.d_model)
output = self.linear_out(concat_heads)
return output
```
在这个例子中,`query`, `key`, 和 `value` 都是从序列中抽取的特征向量。`mask`用于处理填充的部分。注意这只是基本的注意力模块,实际应用中可能还需要加上位置编码等其他组件。
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