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DL之self-attention:self-attention自注意力机制的简介、应用之详细攻略

 处女座的程序猿 2021-09-28

DL之self-attention:self-attention自注意力机制的简介、应用之详细攻略


参考文章
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self-attention的简介

       一个self-attention模块接收n个输入,然后返回n个输出。这个模块中发生了什么呢?用外行人的话说,self-attention机制允许输入与输入之间彼此交互(“self”),并找出它们应该更多关注的对象(“attention”)。输出是这些交互和注意力得分的总和。

1、self-attention的影响

       BERT, RoBERTa, ALBERT, SpanBERT, DistilBERT, SesameBERT, SemBERT, MobileBERT, TinyBERT, CamemBERT……共同之处是BERT,但是最底层则是self-attention。
       “BERT”的架构,更准确地说是基于Transformer的架构。基于Transformer的架构主要用于建模语言理解任务,避免了神经网络中的递归,而是完全依赖于self-attention机制来绘制输入和输出之间的全局依赖关系

2、self-attention模块思路的8个步骤及其代码实现

DL之self-attention:self-attention模块思路的8个步骤及其代码实现

1、准备输入

2、初始化权重

每个输入必须有三个表示(见下图)。这些表示称为键(key,橙色)查询(query,红色)值(value,紫色)。在本例中,我们假设这些表示的维数是3。因为每个输入的维数都是4,这意味着每组权重必须是4×3。

注:在神经网络设置中,这些权重通常是很小的数字,使用适当的随机分布(例如高斯、Xavier和Kaiming分布)进行随机初始化。

3、推导key, query 和 value

注:在实践中,偏差向量(bias vector )可以添加到矩阵乘法的乘积。

4、计算输入1的注意力得分

为了获得注意力得分,我们首先在输入1的查询(红色)和所有(橙色)之间取一个点积。因为有3个表示(因为有3个输入),我们得到3个注意力得分(蓝色)

从查询1中计算注意力得分(蓝色)

5、计算softmax

在所有注意力得分中使用softmax(蓝色)

6、将分数与值相乘

每个输入的softmaxed attention 分数(蓝色)乘以相应的值(紫色)。结果得到3个对齐向量(黄色)。在本教程中,我们将它们称为加权值

值(紫色)分数(蓝色)的相乘推导出加权值表示(黄色)

7、将权重值相加,得到输出1

将所有加权值(黄色)按元素指向求和,结果向量[2.0,7.0,1.5](深绿色)是输出1,该输出基于输入1与所有其他键(包括它自己)进行交互的查询表示。

8、对输入2和输入3重复步骤4-7

已经完成了输出1,我们对输出2和输出3重复步骤4到7。

self-attention的应用领域

更新……

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