Transformer

class torch.nn.Transformer(d_model=512, nhead=8, num_encoder_layers=6, num_decoder_layers=6, dim_feedforward=2048, dropout=0.1, activation=<function relu>, custom_encoder=None, custom_decoder=None, layer_norm_eps=1e-05, batch_first=False, norm_first=False, bias=True, device=None, dtype=None)

一个 Transformer 模型。

用户可以根据需要修改属性。该架构基于论文“Attention Is All You Need”。Ashish Vaswani、Noam Shazeer、Niki Parmar、Jakob Uszkoreit、Llion Jones、Aidan N Gomez、Lukasz Kaiser 和 Illia Polosukhin。2017。Attention is all you need。在神经信息处理系统进展中，第 6000-6010 页。

参数

• d_model (int) – 编码器/解码器输入中预期特征的数量（默认为 512）。

• nhead (int) – 多头注意力模型中的头数（默认为 8）。

• num_encoder_layers (int) – 编码器中的子编码器层数（默认为 6）。

• num_decoder_layers (int) – 解码器中的子解码器层数（默认为 6）。

• dim_feedforward (int) – 前馈网络模型的维度（默认为 2048）。

• dropout (float) – dropout 值（默认为 0.1）。

• activation (Union[str, Callable[[Tensor], Tensor]]) – 编码器/解码器中间层的激活函数，可以是字符串（“relu” 或 “gelu”）或一元可调用对象。默认值：relu

• custom_encoder (Optional[Any]) – 自定义编码器（默认为 None）。

• custom_decoder (Optional[Any]) – 自定义解码器（默认为 None）。

• layer_norm_eps (float) – 层归一化组件中的 eps 值（默认为 1e-5）。

• batch_first (bool) – 如果为 True，则输入和输出张量将作为 (batch, seq, feature) 提供。默认值：False (seq, batch, feature)。

• norm_first (bool) – 如果为 True，则编码器和解码器层将在其他注意力和前馈操作之前执行层归一化，否则在之后执行。默认值：False (之后)。

• bias (bool) – 如果设置为 False，则 Linear 和 LayerNorm 层将不会学习加性偏差。默认值：True。

示例：

>>> transformer_model = nn.Transformer(nhead=16, num_encoder_layers=12)
>>> src = torch.rand((10, 32, 512))
>>> tgt = torch.rand((20, 32, 512))
>>> out = transformer_model(src, tgt)

注意：在 https://github.com/pytorch/examples/tree/master/word_language_model 中提供了将 nn.Transformer 模块应用于词语语言模型的完整示例。

forward(src, tgt, src_mask=None, tgt_mask=None, memory_mask=None, src_key_padding_mask=None, tgt_key_padding_mask=None, memory_key_padding_mask=None, src_is_causal=None, tgt_is_causal=None, memory_is_causal=False)

接收并处理掩码后的源/目标序列。

注意

如果为任何 [src/tgt/memory]_mask 参数提供了布尔张量，则值为 True 的位置不允许参与注意力计算，这与 torch.nn.functional.scaled_dot_product_attention() 中 attn_mask 的定义相反。

参数

• src (张量) – 传入编码器的序列（必需）。

• tgt (张量) – 传入解码器的序列（必需）。

• src_mask (可选[张量]) – src 序列的加性掩码（可选）。

• tgt_mask (可选[张量]) – tgt 序列的加性掩码（可选）。

• memory_mask (可选[张量]) – 编码器输出的加性掩码（可选）。

• src_key_padding_mask (可选[张量]) – 每个批次的 src 密钥的张量掩码（可选）。

• tgt_key_padding_mask (可选[张量]) – 每个批次的 tgt 密钥的张量掩码（可选）。

• memory_key_padding_mask (可选[张量]) – 每个批次的 memory 密钥的张量掩码（可选）。

• src_is_causal (可选[布尔值]) – 如果指定，则将因果掩码应用为 src_mask。默认值：None；尝试检测因果掩码。警告：src_is_causal 提供了一个提示，表明 src_mask 是因果掩码。提供错误的提示会导致执行错误，包括向前和向后兼容性。

• tgt_is_causal (可选[布尔值]) – 如果指定，则将因果掩码应用为 tgt_mask。默认值：None；尝试检测因果掩码。警告：tgt_is_causal 提供了一个提示，表明 tgt_mask 是因果掩码。提供错误的提示会导致执行错误，包括向前和向后兼容性。

• memory_is_causal (布尔值) – 如果指定，则将因果掩码应用为 memory_mask。默认值：False。警告：memory_is_causal 提供了一个提示，表明 memory_mask 是因果掩码。提供错误的提示会导致执行错误，包括向前和向后兼容性。

返回类型

张量

形状

• src: $(S, E)$ 用于非批处理输入，$(S, N, E)$ 如果 batch_first=False 或 (N, S, E) 如果 batch_first=True。

• tgt: $(T, E)$ 用于非批处理输入，$(T, N, E)$ 如果 batch_first=False 或 (N, T, E) 如果 batch_first=True。

• src_mask: $(S, S)$ 或 $(N\cdot\text{num\_heads}, S, S)$.

• tgt_mask: $(T, T)$ 或 $(N\cdot\text{num\_heads}, T, T)$.

• memory_mask: $(T, S)$.

• src_key_padding_mask: 对于非批处理输入，形状为 $(S)$，否则为 $(N, S)$。

• tgt_key_padding_mask: 对于非批处理输入，形状为 $(T)$，否则为 $(N, T)$。

• memory_key_padding_mask: 对于非批处理输入，形状为 $(S)$，否则为 $(N, S)$。

注意：[src/tgt/memory]_mask 确保位置 $i$ 可以访问未被掩蔽的位置。如果提供的是 BoolTensor，则值为 True 的位置不允许访问，而值为 False 的位置将保持不变。如果提供的是 FloatTensor，它将被添加到注意力权重中。[src/tgt/memory]_key_padding_mask 指定了键中需要被注意力忽略的元素。如果提供的是 BoolTensor，则值为 True 的位置将被忽略，而值为 False 的位置将保持不变。

• 输出：对于非批处理输入，输出形状为 $(T, E)$；如果 `batch_first=False`，则输出形状为 $(T, N, E)$；如果 `batch_first=True`，则输出形状为 `(N, T, E)`。

注意：由于 Transformer 模型中使用了多头注意力架构，因此 Transformer 的输出序列长度与解码器的输入序列（即目标）长度相同。

其中 $S$ 是源序列长度，$T$ 是目标序列长度，$N$ 是批次大小，$E$ 是特征数量。

示例

>>> output = transformer_model(src, tgt, src_mask=src_mask, tgt_mask=tgt_mask)

static generate_square_subsequent_mask(sz, device=None, dtype=None)

为序列生成一个方形因果掩码。

被掩蔽的位置填充为 float('-inf')。未被掩蔽的位置填充为 float(0.0)。

返回类型

张量