Keras实现Self-Attention
作者:互联网
本文转载自:https://blog.csdn.net/xiaosongshine/article/details/90600028
一、Self-Attention概念详解
对于self-attention来讲,Q(Query), K(Key), V(Value)三个矩阵均来自同一输入,首先我们要计算Q与K之间的点乘,然后为了防止其结果过大,会除以一个尺度标度其中 为一个query和key向量的维度。再利用Softmax操作将其结果归一化为概率分布,然后再乘以矩阵V就得到权重求和的表示。该操作可以表示为
如果将输入的所有向量合并为矩阵形式,则所有query, key, value向量也可以合并为矩阵形式表示
其中 是我们模型训练过程学习到的合适的参数。上述操作即可简化为矩阵形式
二、Self_Attention模型搭建
笔者使用Keras来实现对于Self_Attention模型的搭建,由于网络中间参数量比较多,这里采用自定义网络层的方法构建Self_Attention,关于如何自定义Keras可以参看这里:编写你自己的 Keras 层
Keras实现自定义网络层。需要实现以下三个方法:(注意input_shape是包含batch_size项的)
- build(input_shape): 这是你定义权重的地方。这个方法必须设 self.built = True,可以通过调用 super([Layer], self).build() 完成。
- call(x): 这里是编写层的功能逻辑的地方。你只需要关注传入 call 的第一个参数:输入张量,除非你希望你的层支持masking。
- compute_output_shape(input_shape): 如果你的层更改了输入张量的形状,你应该在这里定义形状变化的逻辑,这让Keras能够自动推断各层的形状
from keras.preprocessing import sequence from keras.datasets import imdb from matplotlib import pyplot as plt import pandas as pd from keras import backend as K from keras.engine.topology import Layer class Self_Attention(Layer): def __init__(self, output_dim, **kwargs): self.output_dim = output_dim super(Self_Attention, self).__init__(**kwargs) def build(self, input_shape): # 为该层创建一个可训练的权重 #inputs.shape = (batch_size, time_steps, seq_len) self.kernel = self.add_weight(name='kernel', shape=(3,input_shape[2], self.output_dim), initializer='uniform', trainable=True) super(Self_Attention, self).build(input_shape) # 一定要在最后调用它 def call(self, x): WQ = K.dot(x, self.kernel[0]) WK = K.dot(x, self.kernel[1]) WV = K.dot(x, self.kernel[2]) print("WQ.shape",WQ.shape) print("K.permute_dimensions(WK, [0, 2, 1]).shape",K.permute_dimensions(WK, [0, 2, 1]).shape) QK = K.batch_dot(WQ,K.permute_dimensions(WK, [0, 2, 1])) QK = QK / (64**0.5) QK = K.softmax(QK) print("QK.shape",QK.shape) V = K.batch_dot(QK,WV) return V def compute_output_shape(self, input_shape): return (input_shape[0],input_shape[1],self.output_dim)
标签:Keras,self,Attention,shape,input,QK,Self 来源: https://www.cnblogs.com/siyuan1998/p/11348470.html