什么时参数化内积
在代码中,当 input_cell_emb 不为空时,通过将其替换 pcpt_total_embs 中的第一个位置的值,引入了一个基于**细胞嵌入(cell embedding)**的上下文条件,从而影响随后的交叉注意力计算。这种条件引入的实现可以视为一种参数化的内积,具体分析如下:
1. 替换 pcpt_total_embs 的第一个位置
if input_cell_emb is not None:
pcpt_total_embs[:, 0, :] = input_cell_emb
这一步通过 input_cell_emb 替换 pcpt_total_embs 的第一个位置,注入了一个外部的条件。这个条件在后续的注意力机制(尤其是交叉注意力)计算中发挥作用,使得 pcpt_total_embs 不仅包含基因嵌入信息,还携带了细胞上下文的信息。
2. 自注意力操作的执行
接着,pcpt_total_embs 作为 self.self_attn 的输入,进行全局关系建模的自注意力计算:
pcpt_context, pcpt_attn_weights = self.self_attn(
pcpt_qkv,
key_padding_mask=pcpt_key_padding_mask,
need_weights=need_weights,
causal=self.causal,
)
在 self_attn 中,pcpt_total_embs 的每一个位置都将与输入的 input_cell_emb 交互,这种交互本质上是一种参数化的内积操作。该内积由注意力机制控制,通过计算查询(Query)和键(Key)的点积,在模型内部逐层传递 input_cell_emb 提供的信息。
3. 交叉注意力机制中的参数化
在交叉注意力中,将 pcpt_qkv 和 gen_qkv 拼接以形成 cross_kv,并结合 input_cell_emb 参与计算:
cross_q = gen_qkv[:, :, 0, :, :]
cross_kv = torch.cat([pcpt_qkv[:, :, 1:, :, :], gen_qkv[:, :, 1:, :, :]], dim=1)
然后,cross_kv 和 cross_q 在交叉注意力层中进行内积计算,这种计算将 input_cell_emb 引入的条件信息扩散到生成基因序列 gen_qkv 的表示中,使得生成基因的信息由 input_cell_emb 参与条件控制。
总结
input_cell_emb 通过在 pcpt_total_embs 中占据首位,影响了随后的自注意力和交叉注意力的计算,生成一种参数化的内积机制。这种参数化使得模型能够利用输入细胞上下文信息进行特征生成,实现了条件生成任务。

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