Attention and Self-Attention

1.attention

與人類學習相同鲤拿,機器學習過程中我們也希望能有側(cè)重點蚂四,核心目標也是從眾多信息中選擇出對當前任務目標更關(guān)鍵的信息沥阳。所以就有了Attention的出現(xiàn)跨琳。

2.Encoder-Decoder框架

在學習attention模型之前,我們先回憶encoder-decoder框架桐罕。


Encoder-Decoder框架抽象表示

如果我們把中間語義編碼C換成根據(jù)當前輸出來調(diào)整成加入注意力模型的變化的Ci脉让,那么增加了注意力模型的Encoder-Decoder框架如下:

注意力模型的Encoder-Decoder框架

3.Attention機制的本質(zhì)思想

下面我們來看下注意力模型的Encoder-Decoder框架Ci具體是什么。
Attention函數(shù)的本質(zhì)可以被描述為一個查詢(query)到一系列(鍵key-值value)對的映射功炮。

本質(zhì)

其計算方式是先計算Query和各個Key的相似性或者相關(guān)性(這里用點乘)溅潜,得到每個Key對應Value的權(quán)重系數(shù),然后對Value進行加權(quán)求和死宣,即得到了最終的Attention數(shù)值伟恶。所以本質(zhì)上Attention機制是對Source中元素的Value值進行加權(quán)求和,而Query和Key用來計算對應Value的權(quán)重系數(shù)

計算方式

Attention機制的具體計算過程毅该,如果對目前大多數(shù)方法進行抽象的話博秫,可以將其歸納為兩個過程:
第一個過程是根據(jù)Query和Key計算權(quán)重系數(shù),第二個過程根據(jù)權(quán)重系數(shù)對Value進行加權(quán)求和眶掌。
而第一個過程又可以細分為兩個階段:
第一個階段根據(jù)Query和Key計算兩者的相似性或者相關(guān)性挡育,求相似性方法有點乘,權(quán)重朴爬,余弦相似性等即寒;
第二個階段對第一階段的原始分值進行歸一化處理;
可以將Attention的計算過程抽象為三個階段。


三階段計算attention

4.例子

我們以李宏毅深度學習授課資料:Attention-based Model所講述的機器翻譯為例母赵。
將‘機器學習’翻譯為‘machine learning’

image.png

attention其實就是一個當前的輸入與輸出的匹配度逸爵,即為h1和z0的匹配度。
h1為當前時刻RNN的隱層輸出向量凹嘲,而不是原始輸入的詞向量师倔,z0初始化向量,如rnn中的初始記憶周蹭。

第一步:求z與h的相似性得到a

第一步

第二步:softmax歸一化處理得到概率值a^

第二步

第三步:對h加權(quán)求和得c

第三步
image.png

以上便是求attention得3個過程趋艘。

那么再算出了co之后,我們就把這個向量作為rnn的輸入(如果我們decoder用的是RNN的話)凶朗,然后第一個時間點的輸出的編碼z1由co和初始狀態(tài)z0共同決定瓷胧。

image.png

將z1替代z0做下一步計算。再和每一個輸入的encoder的vector計算匹配度棚愤,然后softmax搓萧,計算向量加權(quán),作為第二時刻的輸入……如此循環(huán)直至結(jié)束遇八。

image.png

image.png

5.Self-Attention

Self-Attention是Attention的特殊形式矛绘。自注意模型其實就是我們前面的query、key和value是相等的刃永。在序列內(nèi)部做Attention货矮,尋找序列內(nèi)部的聯(lián)系。
例如輸入一個句子斯够,那么里面的每個詞都要和該句子中的所有詞進行attention計算囚玫。目的是學習句子內(nèi)部的詞依賴關(guān)系,捕獲句子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)读规。

6.Self-Attention GAN中的Self-Attention模型

SAGAN

在這個模型中用的就是一個自監(jiān)督模塊關(guān)注全局信息抓督,它的Q、K束亏、V都是相同的是convolution feture map,再計算attention

第一步:求相似度再歸一化

計算相似度再歸一化

第二步:注意層輸出

注意層輸出
最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末铃在,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子碍遍,更是在濱河造成了極大的恐慌定铜,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 216,470評論 6 501
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件怕敬,死亡現(xiàn)場離奇詭異揣炕,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機东跪,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,393評論 3 392
  • 文/潘曉璐 我一進店門畸陡,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來鹰溜,“玉大人,你說我怎么就攤上這事丁恭〔芏” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 162,577評論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵涩惑,是天一觀的道長仁期。 經(jīng)常有香客問我桑驱,道長竭恬,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,176評論 1 292
  • 正文 為了忘掉前任熬的,我火速辦了婚禮痊硕,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘押框。我一直安慰自己岔绸,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 67,189評論 6 388
  • 文/花漫 我一把揭開白布橡伞。 她就那樣靜靜地躺著盒揉,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪兑徘。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上刚盈,一...
    開封第一講書人閱讀 51,155評論 1 299
  • 那天,我揣著相機與錄音挂脑,去河邊找鬼藕漱。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛崭闲,可吹牛的內(nèi)容都是我干的肋联。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 40,041評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼刁俭,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼橄仍!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起牍戚,我...
    開封第一講書人閱讀 38,903評論 0 274
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤侮繁,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后翘魄,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體鼎天,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,319評論 1 310
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,539評論 2 332
  • 正文 我和宋清朗相戀三年暑竟,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了斋射。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片育勺。...
    茶點故事閱讀 39,703評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖罗岖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出涧至,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤桑包,帶...
    沈念sama閱讀 35,417評論 5 343
  • 正文 年R本政府宣布南蓬,位于F島的核電站,受9級特大地震影響哑了,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏赘方。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,013評論 3 325
  • 文/蒙蒙 一弱左、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望窄陡。 院中可真熱鬧,春花似錦拆火、人聲如沸跳夭。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,664評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽币叹。三九已至,卻和暖如春模狭,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間颈抚,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,818評論 1 269
  • 我被黑心中介騙來泰國打工胞皱, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留邪意,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 47,711評論 2 368
  • 正文 我出身青樓反砌,卻偏偏與公主長得像雾鬼,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子宴树,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 44,601評論 2 353

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容