axial dw conv pytorch

时间: 2023-08-02 17:05:35 浏览: 30
PyTorch中的Axial-DWConv是一种轴向深度可分离卷积操作。它是一个用于处理多维数据的卷积方法,可以应用于图像、视频或其他具有多个维度的数据。Axial-DWConv通过在不同的维度上分别应用深度可分离卷积来提取特征,从而在保留多维关系的同时减少参数量。 在PyTorch中,可以使用torch.nn中的Conv2d函数来实现Axial-DWConv。需要注意的是,Axial-DWConv并不是PyTorch内置的操作,而是一种自定义操作,需要自己实现。 以下是一个示例代码,展示如何在PyTorch中实现Axial-DWConv: ```python import torch import torch.nn as nn class AxialDWConv(nn.Module): def __init__(self, in_channels, out_channels, kernel_size): super(AxialDWConv, self).__init__() self.conv = nn.Conv2d(in_channels, in_channels, kernel_size, groups=in_channels) self.pointwise = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, 1) def forward(self, x): # 在不同的维度上分别应用深度可分离卷积 x = self.conv(x) # 使用1x1卷积进行特征融合 x = self.pointwise(x) return x # 使用示例 in_channels = 3 out_channels = 64 kernel_size = 3 input_data = torch.randn(1, in_channels, 224, 224) conv = AxialDWConv(in_channels, out_channels, kernel_size) output_data = conv(input_data) print(output_data.shape) ``` 这是一个简单的示例,展示了如何在PyTorch中实现Axial-DWConv。你可以根据自己的需求和具体情况进行修改和扩展。

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Axial Attention 是一种用于处理序列数据的注意力机制,它在注意力计算时将序列数据分解成多个轴,然后在每个轴上进行注意力计算。这种方法可以有效地降低注意力计算的复杂度,同时在处理长序列数据时也能够取得较好的效果。 在 PyTorch 中,可以通过自定义 nn.Module 来实现 Axial Attention。以下是一个简单的实现示例: python import torch import torch.nn as nn class AxialAttention(nn.Module): def __init__(self, dim, num_heads, axial_dims): super().__init__() self.num_heads = num_heads self.head_dim = dim // num_heads self.scale = self.head_dim ** -0.5 self.axial_dims = axial_dims self.axial_linears = nn.ModuleList([ nn.Linear(dim, dim) for _ in axial_dims ]) self.attention_linear = nn.Linear(dim, dim) self.out_linear = nn.Linear(dim, dim) def forward(self, x): # x: [batch_size, seq_len, dim] # split into multiple axial tensors tensors = [] for i, dim in enumerate(self.axial_dims): tensors.append(x.transpose(1, i + 2).contiguous().view(-1, dim, self.head_dim)) tensors = torch.cat(tensors, dim=1) # calculate attention scores attn_scores = self.attention_linear(tensors) attn_scores = attn_scores.transpose(1, 2).contiguous() attn_scores = attn_scores.view(-1, self.num_heads, tensors.shape[1], tensors.shape[2]) attn_scores = attn_scores.softmax(dim=-1) attn_scores = attn_scores.flatten(start_dim=2, end_dim=3) # calculate weighted sum of values values = tensors.view(-1, self.num_heads, tensors.shape[1], tensors.shape[2]) attn_output = torch.einsum('bhnd,bhdf->bhnf', attn_scores, values) attn_output = attn_output.flatten(start_dim=2) # merge axial tensors and apply linear transformations out = self.out_linear(attn_output) for i, dim in enumerate(self.axial_dims): out = out.view(-1, dim, self.head_dim) out = self.axial_linears[i](out) out = out.transpose(1, len(self.axial_dims) + 1) return out 在这个实现中,我们首先将输入张量按照 axial_dims 进行分解,然后在每个分解出来的张量上进行注意力计算。在计算注意力时,我们首先利用一个线性变换将张量中的每个元素映射到注意力空间中,然后计算每个元素与其它元素的相似性得分。这里我们使用了 softmax 函数来将得分归一化到 [0, 1] 的范围内。最后,我们将得分与张量中的每个元素进行加权求和,得到注意力输出。 注意力输出张量的形状与输入张量相同,因此我们需要将注意力输出张量重新合并成一个张量。在这个实现中,我们首先将注意力输出张量按照 axial_dims 进行拆分,然后在每个张量上应用一个线性变换。最后,我们将所有张量拼接起来,得到最终的输出张量。 需要注意的是,这个实现中并没有包含位置编码等常用的序列建模技巧,因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整。
Axial rsfMRI (EYES OPEN)是一种功能磁共振成像技术,用于记录受试者在眼睛睁开状态下的脑活动。这种成像技术可以通过测量脑血流和脑氧合水平的变化来研究大脑的功能连接和神经活动。在ADNI数据集中,部分图像的Slice order是47:-2:1 48:-2:2,这意味着图像是按照从第47张切片到第1张切片的顺序进行采集的。\[3\]通过分析这些图像,研究人员可以了解大脑在眼睛睁开状态下的功能网络和神经活动模式。这对于研究阿尔茨海默病等神经系统疾病的发病机制和诊断具有重要意义。ADNI数据集是一个公共数据平台,提供了丰富的阿尔茨海默病神经影像和临床信息资源,可用于研究和诊断相关疾病。\[2\] #### 引用[.reference_title] - *1* [ADNI数据集下载方法(完全步骤)](https://blog.csdn.net/weixin_42074231/article/details/119816514)[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^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* *3* [影像数据库 | ADNI数据下载/分析](https://blog.csdn.net/Tregs/article/details/123754830)[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^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
Axial attention是一种自注意力机制,在Transformer中被广泛应用。其特点是将输入序列划分为多个轴(axes),并在每个轴上分别进行注意力计算,以减少计算复杂度。以下是一个简单的axial attention代码解释: python import torch from torch import nn class AxialAttention(nn.Module): def __init__(self, dim, heads=8, dim_head=None): super().__init__() self.heads = heads self.dim_head = (dim_head or (dim // heads)) self.scale = self.dim_head ** -0.5 # 初始化4个线性变换 self.qkv = nn.Linear(dim, dim * 3, bias=False) self.proj = nn.Linear(dim, dim) # 定义一个list用来存储每个轴的注意力 self.axial_attentions = nn.ModuleList([]) for _ in range(2): # 两个轴 self.axial_attentions.append(nn.MultiheadAttention(dim, heads, dropout=0.0)) def forward(self, x): b, c, h, w = x.shape x = x.reshape(b*self.heads, -1, h*w).transpose(1, 2) # 将轴0和轴1合并 # 使用线性变换获得q,k,v qkv = self.qkv(x).chunk(3, dim=-1) q, k, v = map(lambda t: t.reshape(b*self.heads, -1, h*w).transpose(1, 2), qkv) # 使用axial attention计算每个轴上的注意力 for axial_attention in self.axial_attentions: q, k, v = axial_attention(q, k, v) # 将每个轴上的注意力结果合并 x = (q + v).transpose(1, 2).reshape(b, self.heads*self.dim_head, h, w) # 使用线性变换计算最终输出 x = self.proj(x) return x 代码注释如下: python import torch from torch import nn class AxialAttention(nn.Module): def __init__(self, dim, heads=8, dim_head=None): super().__init__() self.heads = heads self.dim_head = (dim_head or (dim // heads)) # 每个头的维度 self.scale = self.dim_head ** -0.5 # 缩放因子 # 初始化4个线性变换 self.qkv = nn.Linear(dim, dim * 3, bias=False) self.proj = nn.Linear(dim, dim) # 定义一个list用来存储每个轴的注意力 self.axial_attentions = nn.ModuleList([]) for _ in range(2): # 两个轴 self.axial_attentions.append(nn.MultiheadAttention(dim, heads, dropout=0.0)) def forward(self, x): b, c, h, w = x.shape x = x.reshape(b*self.heads, -1, h*w).transpose(1, 2) # 将轴0和轴1合并 # 使用线性变换获得q,k,v qkv = self.qkv(x).chunk(3, dim=-1) q, k, v = map(lambda t: t.reshape(b*self.heads, -1, h*w).transpose(1, 2), qkv) # 使用axial attention计算每个轴上的注意力 for axial_attention in self.axial_attentions: q, k, v = axial_attention(q, k, v) # 将每个轴上的注意力结果合并 x = (q + v).transpose(1, 2).reshape(b, self.heads*self.dim_head, h, w) # 使用线性变换计算最终输出 x = self.proj(x) return x 该代码实现了一个两个轴的axial attention模块。其中,输入x的形状为[batch_size, channels, height, width],轴0和轴1被合并为一个轴,形状为[batch_size*heads, height*width, dim_head]。其中,dim_head是每个头的维度,heads是头的数量,scale是缩放因子。 在__init__方法中,我们初始化了4个线性变换,其中self.qkv用于将输入的特征图映射为q、k、v三个矩阵,self.proj用于将处理后的特征图映射回原来的维度。同时,我们还定义了一个nn.ModuleList用于存储每个轴上的注意力。 在forward方法中,我们首先将轴0和轴1合并,并使用线性变换获得q、k、v三个矩阵。然后,我们分别使用每个轴上的注意力计算q、k、v的加权和,并将每个轴上的注意力结果合并。最后,我们使用线性变换计算最终输出。

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