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视觉Transformer解析(附代码)

数据派THU  · 公众号  · 大数据  · 2024-08-07 17:00

主要观点总结

本文详细介绍了Vision Transformer(ViT)的工作原理,包括其开源代码和对各组件的概念解释。ViT是一种基于注意力机制的机器学习模型,它将图像转换为Token,并通过编码器进行预测。文章首先解释了如何将图像Token化,然后描述了Token处理、编码块和预测处理的过程。此外,还介绍了神经网络模块和完整的ViT模型,并解释了其参数的含义。最后,文章总结了ViT模型的工作原理,并强调了训练的重要性。

关键观点总结

关键观点1: Vision Transformer(ViT)概述

ViT是一种基于注意力机制的模型,适用于计算机视觉任务。它通过将图像转换为Token,并使用编码器进行预测,实现了在自然语言处理(NLP)领域的Transformer模型的成功应用。

关键观点2: 图像Token化

ViT将图像划分为大小为P的补丁,并将这些补丁展平为长度为P²*C的Token。这些Token表示图像的一个局部区域,并用于输入到Transformer模型中。

关键观点3: Token处理

在Token处理阶段,ViT添加一个预测Token,并在Token序列上添加位置嵌入,以允许Transformer理解图像Token的顺序。

关键观点4: 编码块

编码块是模型实际从图像标记中学习的地方。它包括一个规范层、一个注意力模块、一个神经网络模块和另一个规范层,以及两个拆分连接。

关键观点5: 神经网络模块

神经网络模块是编码块的子组件,由一个全连接层、一个激活层和另一个全连接层组成,用于改变输入的形状或保持相同的形状。

关键观点6: 预测处理

通过编码块后,模型将使用预测Token进行预测,通常通过神经网络头部完成。在An Image is Worth 16x16 Words中,头部可以是具有一个隐藏层的MLP或单个线性层。

关键观点7: 完整的ViT模型

完整的ViT模型包括Patch Tokenization模块和ViT Backbone模块。ViT Backbone模块包含了Token处理、编码块和预测处理组件,并可以通过多个编码块传递Token。


文章预览

来源:深度学习爱好者 本文 约8000字 ,建议阅读 16 分钟 本文将详细介绍“一张图片等于16x16个单词”中阐述的Vision Transformer(ViT)。 自2017年 “注意力就是一切” 的理念问世以来,Transformer模型便迅速在自然语言处理(NLP)领域崭露头角,确立了其领先地位。到了2021年,“一张图片等于16x16个单词”的理念成功将Transformer模型引入计算机视觉任务中。自此之后,众多基于Transformer的架构纷纷涌现,应用于计算机视觉领域。 本文将详细介绍“一张图片等于16x16个单词”中阐述的Vision Transformer(ViT),包括其开源代码和对各组件的概念解释。所有代码均使用PyTorch Python包实现。 本文作为一系列深入研究Vision Transformers内部工作原理的文章之一,提供了可执行代码的Jupyter Notebook版本。系列中的其他文章还包括:Vision Transformers解析、注意力机制在Vision Transf ………………………………

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