mask.unsqueeze(0).expand(batch_size, -1, -1)

这段代码的作用是将一个形状为 (seq_length,) 的张量 mask 进行维度扩展，使其形状变为 (batch_size, seq_length, seq_length)。其中，unsqueeze(0) 是在第0维度上增加一个维度，expand(batch_size, -1, -1) 是将第0维度复制扩展 batch_size 次，而后两个维度保持不变。这样做的目的是为了在对每个样本进行计算时，能够同时对整个序列的每个位置进行操作。

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class MHAlayer(nn.Module): def __init__(self, n_heads, cat, input_dim, hidden_dim, attn_dropout=0.1, dropout=0): super(MHAlayer, self).__init__() self.n_heads = n_heads self.input_dim = input_dim self.hidden_dim = hidden_dim self.head_dim = self.hidden_dim / self.n_heads self.dropout = nn.Dropout(attn_dropout) self.dropout1 = nn.Dropout(dropout) self.norm = 1 / math.sqrt(self.head_dim) self.w = nn.Linear(input_dim * cat, hidden_dim, bias=False) self.k = nn.Linear(input_dim, hidden_dim, bias=False) self.v = nn.Linear(input_dim, hidden_dim, bias=False) self.fc = nn.Linear(hidden_dim, hidden_dim, bias=False) def forward(self, state_t, context, mask): ''' :param state_t: (batch_size,1,input_dim*3(GATembeding,fist_node,end_node)) :param context: （batch_size,n_nodes,input_dim） :param mask: selected nodes (batch_size,n_nodes) :return: ''' batch_size, n_nodes, input_dim = context.size() Q = self.w(state_t).view(batch_size, 1, self.n_heads, -1) K = self.k(context).view(batch_size, n_nodes, self.n_heads, -1) V = self.v(context).view(batch_size, n_nodes, self.n_heads, -1) Q, K, V = Q.transpose(1, 2), K.transpose(1, 2), V.transpose(1, 2) compatibility = self.norm * torch.matmul(Q, K.transpose(2, 3)) compatibility = compatibility.squeeze(2) mask = mask.unsqueeze(1).expand_as(compatibility) u_i = compatibility.masked_fill(mask.bool(), float("-inf")) scores = F.softmax(u_i, dim=-1) scores = scores.unsqueeze(2) out_put = torch.matmul(scores, V) out_put = out_put.squeeze(2).view(batch_size, self.hidden_dim) out_put = self.fc(out_put) return out_put

这是一个PyTorch的神经网络模型定义，其中定义了一个叫做MHAlayer的模块。这个模块实现了Multi-Head Attention机制，用于文本序列处理中的Attention机制。具体来说，这个模块输入了三个张量：state_t，context和mask，其中state_t是一个(batch_size,1,input_dim*3)的张量，context是一个(batch_size,n_nodes,input_dim)的张量，mask是一个(batch_size,n_nodes)的张量，表示需要进行Attention的节点。在模块中，首先用线性层将state_t和context分别映射到hidden_dim维的向量，并将输入的维度变为(batch_size, n_heads, hidden_dim)，然后计算查询向量Q，键向量K和值向量V，并将它们都分成n_heads份。接下来，计算对应的Attention得分compatibility，并根据mask将需要Attention的节点的得分设置为负无穷。然后对得分进行softmax归一化，并加权求和得到Attention的输出。最后再通过一个线性层转换维度，并返回输出。

mask = mask.scatter(1, index.unsqueeze(-1).expand(mask.size(0), -1), 1)

这段代码的功能是将一个大小为 (batch_size, max_length) 的 mask 张量中，指定位置 index 处的值变为 1，其他位置的值保持不变。其中，index 是一个大小为 (batch_size, num_positions) 的长整型张量，表示每个 batch 中需要修改为 1 的位置的下标。首先，unsqueeze(-1) 的作用是在 index 张量的最后一维添加一个维度，使其变为 (batch_size, num_positions, 1) 的三维张量。然后，expand 函数的作用是在第二维上扩展为 (batch_size, max_length) 大小的张量，从而方便后续的 scatter 操作。最后，scatter 函数会根据 index 张量中的值，将 mask 张量中对应位置的值修改为 1，然后将修改后的 mask 张量重新赋值给变量 mask。这个过程可以理解为在 mask 张量中，根据 index 张量中的指定位置，将对应位置的值设置为 1。