すべてのチャレンジ
中級 0件解決済み 正答率0%

因果的(マスク付き)セルフアテンション

GPT モデルが使うマスク付きアテンションを実装します。各トークンは自分と前のトークンだけを見られます。

このチャレンジで学べること

  • 因果マスクで未来のトークンを隠す
  • 許された位置だけにソフトマックスを適用する
  • 言語モデルが文章を生成する仕組みを理解する

問題

原文(英語)を表示

言語モデルは未来の単語を盗み見てはいけません。因果的アテンションは未来をマスクします。クエリ行 i が注目できるのはキー行 0 から i までだけです。

各行 i について(queries、keys、values はいずれも n 行):

  1. 許可された各キー j ≤ i のスコアを計算します:score = (queries[i] · keys[j]) / √d。d は keys の列数です。
  2. 許可されたスコアだけでソフトマックスを計算します(e^x を計算する前に最大値を引きます)。
  3. 出力行 i = j ≤ i にわたる Σ weight_j × values[j]。

causal_attention(queries, keys, values) を実装してください。

入力

queries, keys: n 行、各行 d 個の数。

values: n 行、各行 v 個の数。

出力

n × v の出力行列を返してください。

制約

1 ≤ n ≤ 50、1 ≤ d, v ≤ 32

-10 ≤ 各値 ≤ 10

例

例 1
入力:
keys = [
    [1.0],
    [2.0],
    [3.0]
]
values = [
    [3.0],
    [6.0],
    [9.0]
]
queries = [
    [0.0],
    [0.0],
    [0.0]
]

期待される出力:
expected = [
    [3.0],
    [4.5],
    [6.0]
]
入力:
std::vector<std::vector<double>> keys = {
    {1.0},
    {2.0},
    {3.0}
};
std::vector<std::vector<double>> values = {
    {3.0},
    {6.0},
    {9.0}
};
std::vector<std::vector<double>> queries = {
    {0.0},
    {0.0},
    {0.0}
};

期待される出力:
std::vector<std::vector<double>> expected = {
    {3.0},
    {4.5},
    {6.0}
};
入力:
double[][] keys = new double[][] {
    new double[] {1.0},
    new double[] {2.0},
    new double[] {3.0}
};
double[][] values = new double[][] {
    new double[] {3.0},
    new double[] {6.0},
    new double[] {9.0}
};
double[][] queries = new double[][] {
    new double[] {0.0},
    new double[] {0.0},
    new double[] {0.0}
};

期待される出力:
double[][] expected = new double[][] {
    new double[] {3.0},
    new double[] {4.5},
    new double[] {6.0}
};

解説

スコアはすべて 0 なので、各行は見られる値の平均になります。行 0 は 3 だけ、行 1 は 3 と 6 の平均(4.5)、行 2 は3つすべての平均(6)です。

例 2
入力:
keys = [
    [1.0, 0.0],
    [1.0, 0.0]
]
values = [
    [1.0, 2.0],
    [3.0, 4.0]
]
queries = [
    [1.0, 0.0],
    [1.0, 0.0]
]

期待される出力:
expected = [
    [1.0, 2.0],
    [2.0, 3.0]
]
入力:
std::vector<std::vector<double>> keys = {
    {1.0, 0.0},
    {1.0, 0.0}
};
std::vector<std::vector<double>> values = {
    {1.0, 2.0},
    {3.0, 4.0}
};
std::vector<std::vector<double>> queries = {
    {1.0, 0.0},
    {1.0, 0.0}
};

期待される出力:
std::vector<std::vector<double>> expected = {
    {1.0, 2.0},
    {2.0, 3.0}
};
入力:
double[][] keys = new double[][] {
    new double[] {1.0, 0.0},
    new double[] {1.0, 0.0}
};
double[][] values = new double[][] {
    new double[] {1.0, 2.0},
    new double[] {3.0, 4.0}
};
double[][] queries = new double[][] {
    new double[] {1.0, 0.0},
    new double[] {1.0, 0.0}
};

期待される出力:
double[][] expected = new double[][] {
    new double[] {1.0, 2.0},
    new double[] {2.0, 3.0}
};

解説

行 0 は自分だけを見られるので values[0] = [1, 2] をそのままコピーします。行 1 は2つのキーに同じスコアを与えるので、その平均 [2, 3] になります。

参考資料

この課題はCodeUtility用に調整されています。上記の説明と制約に従ってください。

他の人の解答から学ぶ

コミュニティの解答

まだ公開された解答がありません。この課題を解いて最初の解答を共有しましょう。