Cơ chế Batched Multi-Head Attention Bằng Ký Hiệu Einstein Einsum
ight) V$.
Tiến độ của tôi ở bài này
Điểm được lưu vào tài khoản sau khi chấm bài.
Đang tải điểm của bạn…
Kiến thức và chủ đề
Kiến thức tiên quyết: einsum notation, matrix multiplication, attention formula.
Nội dung đề bài
Mục tiêu kiến thức
- Sử dụng thành thạo Ký hiệu Tổng Einstein (
np.einsum) để biểu diễn các phép nhân ma trận đa chiều phức tạp mà không cần hoán vị chiều (np.transpose). - Cài đặt trọn vẹn thuật toán Scaled Dot-Product Attention cốt lõi của mô hình Transformer.
- Áp dụng mặt nạ Attention Mask với giá trị trừ vô cùng âm (-109) để loại bỏ các token padding.
Mô tả bài toán
Trong kiến trúc Transformer, cơ chế Multi-Head Attention nhận vào ba tensor 4 chiều:
- Q (Query): có shape
(B, H, N, D) - K (Key): có shape
(B, H, M, D) - V (Value): có shape
(B, H, M, D_v)
Trong đó: B là batch size, H là số head, N là độ dài chuỗi truy vấn, M là độ dài chuỗi khóa, D là chiều vector head.
Hãy viết hàm: batched_scaled_dot_product_attention(Q: np.ndarray, K: np.ndarray, V: np.ndarray, mask: np.ndarray = None) -> tuple[np.ndarray, np.ndarray]
Quy tắc:
- Tính ma trận điểm tương đồng (Attention Scores):
- Sử dụng
np.einsum('bhnd,bhmd->bhnm', Q, K). - Nhân với hệ số co giãn 1√(D) (với D = Q.shape[-1]).
- Áp dụng Mask (nếu có):
- Nếu
mask is not None:maskcó shape broadcast được với(B, H, N, M)với giá trị 1 (hợp lệ) và 0 (bị che). - Tại những vị trí
mask == 0, gán giá trị score bằng -1e9. - Tính trọng số Attention:
- Áp dụng Softmax ổn định số học dọc trục cuối cùng (
axis=-1). - Tính ngữ cảnh đầu ra (Context Output):
- Nhân trọng số Attention với Value sử dụng
np.einsum('bhnm,bhmd->bhnd', attn_weights, V). - Kết quả trả về: Tuple
(context_output, attn_weights).
Input
- Các tham số truyền vào hàm/lớp batched_scaled_dot_product_attention hoặc dữ liệu đầu vào theo định dạng mô tả.
Output
- Kết quả trả về của hàm/lớp batched_scaled_dot_product_attention hoặc dữ liệu in ra màn hình theo đúng đặc tả.
Ràng buộc
- Thời gian chạy tối đa: 1500ms.
- Giới hạn bộ nhớ: 512MB.
Ví dụ 1
Input
batched_scaled_dot_product_attention(B=2, H=2, N=3, M=3, D=4, has_mask=False)Output
TrueGiải thích
Hàm được gọi với các tham số mẫu trên và trả về kết quả chính xác theo yêu cầu.
Gợi ý và lời giải chỉ mở sau khi bạn bấm Nộp bài. Giáo viên và quản trị viên mở được ngay.
Góp ý & báo lỗi bài tập
Đề bài chưa rõ, test có vấn đề hay bạn có ý tưởng giúp bài tốt hơn? Gửi cho đội ngũ AI Empire nhé — mỗi góp ý đều được đọc.
