split attention module

时间: 2023-08-07 08:08:49 浏览: 103
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20200417_ResNeSt Split-Attention Networks.pdf

Split Attention Module是一种用于增强特征提取的模块，可以用于替代ResNet的3×3卷积。它在目标分类和目标检测任务中取得了state-of-the-art的效果。该模块的结构可以用三个步骤进行概括：划分（Split）、获得注意力（Attention）和汇聚（Pooling）\[2\]。具体来说，Split Attention的操作是先将划分出的R个组进行相加得到U，然后通过两个全连接层获得注意力权重。注意力权重经过softmax后，将其与划分后的R个组和原始的分支进行相乘，并进行相加，从而完成了split attention的操作\[3\]。这种模块的引入可以提高特征提取的性能，并在图像分类和目标检测任务中取得更好的结果。 #### 引用[.reference_title] - *1* [EPSANet: An Efficient Pyramid Split Attention Block on Convolutional Neural Network 论文解读](https://blog.csdn.net/sc1434404661/article/details/118355530)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* *3* [目标检测Backbone系列（1）ResNest——基于Channel-Wise的Split Attention及其block实现](https://blog.csdn.net/lzzzzzzm/article/details/123515132)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
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import torchimport torch.nn as nnclass MultiHeadAttention(nn.Module): def __init__(self, d_model, num_heads): super(MultiHeadAttention, self).__init__() self.num_heads = num_heads self.d_model = d_model assert d_model % self.num_heads == 0 self.depth = d_model // self.num_heads self.Wq = nn.Linear(d_model, d_model) self.Wk = nn.Linear(d_model, d_model) self.Wv = nn.Linear(d_model, d_model) self.fc = nn.Linear(d_model, d_model) def scaled_dot_product_attention(self, Q, K, V, mask=None): d_k = Q.size(-1) scores = torch.matmul(Q, K.transpose(-1, -2)) / torch.sqrt(torch.tensor(d_k, dtype=torch.float32)) if mask is not None: scores = scores.masked_fill(mask == 0, -1e9) attention = torch.softmax(scores, dim=-1) output = torch.matmul(attention, V) return output, attention def split_heads(self, x, batch_size): x = x.view(batch_size, -1, self.num_heads, self.depth) return x.permute(0, 2, 1, 3) def forward(self, Q, K, V, mask=None): batch_size = Q.size(0) Q = self.Wq(Q) K = self.Wk(K) V = self.Wv(V) Q = self.split_heads(Q, batch_size) K = self.split_heads(K, batch_size) V = self.split_heads(V, batch_size) scaled_attention, attention = self.scaled_dot_product_attention(Q, K, V, mask) scaled_attention = scaled_attention.permute(0, 2, 1, 3).contiguous() scaled_attention = scaled_attention.view(batch_size, -1, self.d_model) output = self.fc(scaled_attention) return output, attention

上述代码是一个用PyTorch实现的多头注意力机制（Multi-Head Attention）的模块，该模块可以被用来构建神经网络模型。它的参数有： - d_model：表示输入向量的维度，也就是embedding的维度。 - num_heads：表示...

class SelfAttention(nn.Module): def __init__(self, input_size=1, num_heads=1): super(SelfAttention, self).__init__() self.num_heads = 1 self.head_size = 1 self.query = nn.Linear(1, 1) self.key = nn.Linear(1, 1) self.value = nn.Linear(1, 1) self.out = nn.Linear(1, 1) def forward(self, inputs): batch_size, seq_len, input_size = inputs.size() # 128 706 1 # Split inputs into num_heads inputs = inputs.view(batch_size, seq_len, self.num_heads, self.head_size) inputs = inputs.permute(0, 2, 1, 3).contiguous() queries = self.query(inputs).view(batch_size, self.num_heads, seq_len, self.head_size) keys = self.key(inputs).view(batch_size, self.num_heads, seq_len, self.head_size) values = self.value(inputs).view(batch_size, self.num_heads, seq_len, self.head_size) # Compute attention scores scores = torch.matmul(queries, keys.permute(0, 1, 3, 2)) scores = scores / (self.head_size ** 0.5) attention = F.softmax(scores, dim=-1) # Apply attention weights to values attention_output = torch.matmul(attention, values) attention_output = attention_output.view(batch_size, seq_len, input_size) # Apply output linear layer output = self.out(attention_output) return output 解释一下代码 其中num_heads=1

这段代码定义了一个自注意力模块（Self-Attention），用于在神经网络中实现自注意力机制。自注意力机制在自然语言处理领域非常常见，它可以根据当前输入中的关键词来动态地调整权重，使得模型可以更好地捕捉句子中的...

class SelfAttention(nn.Module): def init(self, input_size=1, num_heads=1): super(SelfAttention, self).init() self.num_heads = 1 self.head_size = 1 self.query = nn.Linear(1, 1) self.key = nn.Linear(1, 1) self.value = nn.Linear(1, 1) self.out = nn.Linear(1, 1) def forward(self, inputs): batch_size, seq_len, input_size = inputs.size() # 128 706 1 # Split inputs into num_heads inputs = inputs.view(batch_size, seq_len, self.num_heads, self.head_size) inputs = inputs.permute(0, 2, 1, 3).contiguous() queries = self.query(inputs).view(batch_size, self.num_heads, seq_len, self.head_size) keys = self.key(inputs).view(batch_size, self.num_heads, seq_len, self.head_size) values = self.value(inputs).view(batch_size, self.num_heads, seq_len, self.head_size) # Compute attention scores scores = torch.matmul(queries, keys.permute(0, 1, 3, 2)) scores = scores / (self.head_size ** 0.5) attention = F.softmax(scores, dim=-1) # Apply attention weights to values attention_output = torch.matmul(attention, values) attention_output = attention_output.view(batch_size, seq_len, input_size) # Apply output linear layer output = self.out(attention_output) return output class DenseAttentionLayer(nn.Module): def init(self, input_size, return_alphas=True, name=None, num_heads=1): super(DenseAttentionLayer, self).init() self.return_alphas = return_alphas self.name = name self.num_heads = num_heads # If input comes with a hidden dimension (e.g. 5 features per gene) # print("len(input_size): ",len(input_size)) # 2 if len(input_size) == 3: self.feature_collapse = nn.Linear(input_size[-1], 1) input_size = (input_size[0], input_size[1]) self.attention = SelfAttention(input_size=1, num_heads=1) def forward(self, inputs): print("inputs.shape: ",inputs.shape) # torch.Size([128, 706]) output = self.attention(inputs) if self.return_alphas: alphas = F.softmax(output, dim=1) return torch.mul(inputs, alphas), alphas else: return output 对于上述代码其中numheads=1 headsize=1

这段代码实现了一个自注意力层（Self-Attention Layer）和一个稠密注意力层（Dense Attention Layer）。 在自注意力层中，输入被划分为多个头（num_heads），每个头的大小为head_size。然后，通过三个线性层（query...

import numpy as np import torch from torch import nn from torch.nn import init def spatial_shift1(x): b, w, h, c = x.size() x[:, 1:, :, :c // 4] = x[:, :w - 1, :, :c // 4] x[:, :w - 1, :, c // 4:c // 2] = x[:, 1:, :, c // 4:c // 2] x[:, :, 1:, c // 2:c * 3 // 4] = x[:, :, :h - 1, c // 2:c * 3 // 4] x[:, :, :h - 1, 3 * c // 4:] = x[:, :, 1:, 3 * c // 4:] return x def spatial_shift2(x): b, w, h, c = x.size() x[:, :, 1:, :c // 4] = x[:, :, :h - 1, :c // 4] x[:, :, :h - 1, c // 4:c // 2] = x[:, :, 1:, c // 4:c // 2] x[:, 1:, :, c // 2:c * 3 // 4] = x[:, :w - 1, :, c // 2:c * 3 // 4] x[:, :w - 1, :, 3 * c // 4:] = x[:, 1:, :, 3 * c // 4:] return x class SplitAttention(nn.Module): def __init__(self, channel=512, k=3): super().__init__() self.channel = channel self.k = k self.mlp1 = nn.Linear(channel, channel, bias=False) self.gelu = nn.GELU() self.mlp2 = nn.Linear(channel, channel * k, bias=False) self.softmax = nn.Softmax(1) def forward(self, x_all): b, k, h, w, c = x_all.shape x_all = x_all.reshape(b, k, -1, c) # bs,k,n,c a = torch.sum(torch.sum(x_all, 1), 1) # bs,c hat_a = self.mlp2(self.gelu(self.mlp1(a))) # bs,kc hat_a = hat_a.reshape(b, self.k, c) # bs,k,c bar_a = self.softmax(hat_a) # bs,k,c attention = bar_a.unsqueeze(-2) # #bs,k,1,c out = attention * x_all # #bs,k,n,c out = torch.sum(out, 1).reshape(b, h, w, c) return out class S2Attention(nn.Module): def __init__(self, channels=512): super().__init__() self.mlp1 = nn.Linear(channels, channels * 3) self.mlp2 = nn.Linear(channels, channels) self.split_attention = SplitAttention() def forward(self, x): b, c, w, h = x.size() x = x.permute(0, 2, 3, 1) x = self.mlp1(x) x1 = spatial_shift1(x[:, :, :, :c]) x2 = spatial_shift2(x[:, :, :, c:c * 2]) x3 = x[:, :, :, c * 2:] x_all = torch.stack([x1, x2, x3], 1) a = self.split_attention(x_all) x = self.mlp2(a) x = x.permute(0, 3, 1, 2) return x

这是一个使用Python中的NumPy和PyTorch库实现的类和函数的代码。其中，spatial_shift1和spatial_shift2函数都是用来对输入的张量进行空间平移操作的，参数x为一个四维张量，分别代表batch size、宽、高和通道数。...

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class SelfAttention(nn.Module): def __init__(self, embed_size, heads): super(SelfAttention, self).__init__() self.embed_size = embed_size self.heads = heads self.head_dim = embed_size // heads ...

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class MultiHeadAttention(nn.Module): def __init__(self, hidden_size, num_heads, dropout=0.1): super(MultiHeadAttention, self).__init__() self.hidden_size = hidden_size self.num_heads = num_heads ...

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class SelfAttention(nn.Module): def __init__(self, embed_size, heads): super(SelfAttention, self).__init__() self.embed_size = embed_size self.heads = heads self.head_dim = embed_size // heads ...

multi-head self-attention代码

class MultiHeadAttention(nn.Module): def __init__(self, d_model, num_heads): super(MultiHeadAttention, self).__init__() self.num_heads = num_heads self.d_k = d_model // num_heads self.q_linear ...

Transformer and Self-Attention Pytorch代码

class SelfAttention(nn.Module): def __init__(self, embed_size, heads): super(SelfAttention, self).__init__() self.embed_size = embed_size self.heads = heads self.head_dim = embed_size // heads ...

视觉Transfomer中multihead Attention 的 pytorch代码

class MultiHeadAttention(nn.Module): def __init__(self, d_model, num_heads): super(MultiHeadAttention, self).__init__() self.num_heads = num_heads self.d_model = d_model assert d_model % self....

class SplitAttention(nn.Module): def __init__(self, channel=512, k=3): super().__init__() self.channel = channel self.k = k self.mlp1 = nn.Linear(channel, channel, bias=False) self.gelu = nn.GELU() self.mlp2 = nn.Linear(channel, channel * k, bias=False) self.softmax = nn.Softmax(1) def forward(self, x_all): b, k, n, c = x_all.shape a = torch.sum(torch.sum(x_all, 1), 1) # bs,c hat_a = self.mlp2(self.gelu(self.mlp1(a))) # bs,kc hat_a = hat_a.reshape(b, self.k, c) # bs,k,c bar_a = self.softmax(hat_a) # bs,k,c attention = bar_a.unsqueeze(-2) # #bs,k,1,c out = attention * x_all # #bs,k,n,c out = torch.sum(out, 1) return out这段代码是什么意思？

这段代码是一个 PyTorch 模块，实现了 Split Attention 操作。具体来说，它接受一个大小为 (batch_size, num_splits, num_patches, hidden_dim) 的输入张量 x_all，其中 hidden_dim 是特征向量的维度。它首先对输入...

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