Transformer中softmax函数计算公式
时间: 2023-10-14 19:02:39 浏览: 59
在Transformer模型中,softmax函数的计算公式如下:
给定一个输入向量$X=[x_1, x_2, ..., x_n]$,softmax函数的计算公式为:
$$\text{softmax}(X)_i = \frac{e^{x_i}}{\sum_{j=1}^{n} e^{x_j}}$$
其中,$e$是自然常数(约等于2.71828),$x_i$表示输入向量$X$的第$i$个元素,$\sum_{j=1}^{n} e^{x_j}$表示输入向量$X$中所有元素的指数和。
通过softmax函数,可以将输入向量$X$的每个元素映射到一个介于0和1之间的概率值,且所有概率值之和为1。这在Transformer模型中常用于计算注意力权重等场景。
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1. WSMA(Window-based Shifted Multi-head Self-Attention)公式:
WSMA是Swin Transformer中用于实现窗口级别的多头自注意力机制的公式。它可以表示为:
$$\text{WSMA}(Q, K, V) = \text{softmax}\left(\frac{QK^T}{\sqrt{d_k}}\right)V$$
其中,$Q$、$K$和$V$分别表示查询、键和值的矩阵,$d_k$表示键的维度,$\text{softmax}$函数用于计算注意力权重。
2. SWMSA(Shifted Window-based Multi-head Self-Attention)公式:
SWMSA是Swin Transformer中用于实现移位窗口级别的多头自注意力机制的公式。它可以表示为:
$$\text{SWMSA}(Q, K, V) = \text{softmax}\left(\frac{Q(K + S)^T}{\sqrt{d_k}}\right)V$$
其中,$Q$、$K$和$V$分别表示查询、键和值的矩阵,$d_k$表示键的维度,$S$表示移位矩阵,$\text{softmax}$函数用于计算注意力权重。
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5. 在训练过程中,使用真实标签与预测概率之间的交叉熵损失来衡量模型的性能。交叉熵损失可以通过以下公式计算:
![cross_entropy_loss](https://img-blog.csdnimg.cn/20211209163405134.png)
其中,N表示样本数量,C表示类别数量,y_i表示真实标签的one-hot编码,p_i表示预测概率。
6. 最后,通过反向传播算法来更新模型的参数,以最小化损失函数。