Pytorch 张量的scatter_add_方法介绍

torch.Tensor.scatter_add_ 是 PyTorch 中的一个原地操作(in-place operation),用于将一个源张量(src)中的值根据指定的索引(index)累加到目标张量(self)中。它常用于分布式计算、加权聚合以及自定义深度学习层等场景。

函数签名

复制代码
Tensor.scatter_add_(dim, index, src) → Tensor
参数说明
  1. dim (int):指定沿着哪个维度进行索引和累加。

  2. index (LongTensor) :一个整数类型的张量,包含要累加的索引位置。index 的形状应与 src 相同,除了指定的维度 dim。

  3. src (Tensor):源张量,包含要累加到目标张量的值。

功能

scatter_add_ 会根据 index 中的索引,将 src 中的值累加到目标张量 self 的指定位置。对于每个值,其目标位置由 index 指定,而其他维度的位置由其在 src 中的位置决定。

操作逻辑

对于一个三维张量,scatter_add_ 的更新规则如下:

复制代码
self[index[i][j][k]][j][k] += src[i][j][k]  # if dim == 0
self[i][index[i][j][k]][k] += src[i][j][k]  # if dim == 1
self[i][j][index[i][j][k]] += src[i][j][k]  # if dim == 2

示例

以下是一个简单的二维张量示例:

Python复制

复制代码
import torch

# 初始化目标张量
input_tensor = torch.zeros(3, 5)

# 源张量
src = torch.tensor([[1, 2, 3, 4, 5], [6, 7, 8, 9, 10]], dtype=torch.float32)

# 索引张量
index = torch.tensor([[0, 1, 2, 0, 0], [2, 0, 0, 1, 2]], dtype=torch.long)

# 沿着维度 0 进行累加
input_tensor.scatter_add_(0, index, src)

print(input_tensor)

输出:

复制代码
tensor([[ 1.,  2.,  3.,  4.,  5.],
        [ 0.,  7.,  0.,  9.,  0.],
        [ 6.,  0.,  8.,  0., 10.]])

详细解析

  1. 目标张量 :input_tensor 是一个形状为 (3, 5) 的零张量。

  2. 源张量 :src 是一个形状为 (2, 5) 的张量,包含要累加的值。

  3. 索引张量 :index 是一个形状为 (2, 5) 的整数张量,指定 src 中的值应该累加到 input_tensor 的哪些位置。

  4. 累加操作:

    • scatter_add_ 沿着维度 0 进行操作。

    • index 中的每个值指定了 src 中对应值的目标位置。

    • 例如:

      • index[0, 0] = 0,表示 src[0, 0] = 1 应该累加到 input_tensor[0, 0]。

      • index[1, 1] = 0,表示 src[1, 1] = 7 应该累加到 input_tensor[0, 1]。

注意事项

  1. 形状要求:

    • index 和 src 的形状必须与目标张量 self 的形状兼容。

    • index.size(d) <= src.size(d) 对所有维度 d 成立。

    • index.size(d) <= self.size(d) 对所有维度 d != dim 成立。

  2. 非确定性行为:

    • 在 CUDA 设备上,scatter_add_ 的行为可能是非确定性的。
  3. 反向传播:

    • 反向传播仅在 src.shape == index.shape 时实现。
  4. 原地操作:

    • scatter_add_ 是一个原地操作,会直接修改目标张量 self。

总结

torch.Tensor.scatter_add_ 是一个强大的工具,用于将源张量中的值根据索引累加到目标张量中。它在处理稀疏更新和聚合操作时非常有用,尤其适合需要在特定位置累加值的场景。

相关推荐
深圳安锐科技有限公司27 分钟前
从成像尺度到亚像素解算:变焦视觉位移监测如何让远近断面都稳
图像处理·人工智能·深度学习·算法·计算机视觉·系统架构·结构健康监测
木头科技28 分钟前
【AI 工程化第十八篇】Spring AI 语音 Agent 实战:实时转写、WebSocket、流式 TTS 与打断机制
java·人工智能·安全·spring·性能优化
天远数科29 分钟前
零信任架构实战:基于天远企业年报信息核验构建自动化供应商准入资质合规审查网关
运维·人工智能·架构·自动化
taotao03332 分钟前
【AI通识课·第2期】AI 发展简史——从图灵测试到 ChatGPT,这 70 年发生了什么?
人工智能·chatgpt
zhippt_101436 分钟前
图转PPT实测:截图和课件图片怎么变成可编辑幻灯片
人工智能·面试·powerpoint
2401_8858850436 分钟前
芬兰语音通知接口怎样对接?语音提醒接入流程
android·前端·python·php·语音识别
TangGeeA38 分钟前
Control CLI Tutorial:用 aio 从终端控制 aiopsterm
运维·人工智能
king13598745501 小时前
AI Agent 端云协同选型:Node.js 任务成本算例与权限检查清单(2027—2028 展望)
人工智能·ai·node.js·ai agent
了不起的云计算V1 小时前
DDR4与DDR5如何选?海光双路新品给出分层部署思路
人工智能