LayerNorm

class torch.nn.LayerNorm(normalized_shape, eps=1e-05, elementwise_affine=True, bias=True, device=None, dtype=None)

對輸入 mini-batch 應用層歸一化。

該層實現了論文 Layer Normalization 中描述的操作。

$$y = \frac{x - \mathrm{E}[x]}{ \sqrt{\mathrm{Var}[x] + \epsilon}} * \gamma + \beta$$

均值和標準差是根據最後的 D 個維度計算的，其中 D 是 normalized_shape 的維度。例如，如果 normalized_shape 是 (3, 5) （一個二維形狀），則均值和標準差是根據輸入的最後 2 個維度計算的（即 input.mean((-2, -1))）。如果 elementwise_affine 為 True，則 $\gamma$ 和 $\beta$ 是 normalized_shape 的可學習仿射變換引數。方差是透過有偏估計量計算的，等同於 torch.var(input, unbiased=False)。

注意

與 Batch Normalization 和 Instance Normalization 不同，後兩者在 `affine` 選項啟用時，會對整個通道/平面應用標量縮放和偏置，而 Layer Normalization 則在 `elementwise_affine` 選項啟用時，對每個元素應用縮放和偏置。

此層在訓練和評估模式下都使用從輸入資料計算的統計量。

引數

• normalized_shape (int 或 list 或 torch.Size) –

  input shape from an expected input of size

  $$[* \times \text{normalized\_shape}[0] \times \text{normalized\_shape}[1] \times \ldots \times \text{normalized\_shape}[-1]]$$

  If a single integer is used, it is treated as a singleton list, and this module will normalize over the last dimension which is expected to be of that specific size.

• eps (float) – 為了數值穩定性新增到分母中的值。預設值：1e-5

• elementwise_affine (bool) – 當設定為 True 時，此模組將具有可學習的每個元素仿射引數，初始化為 1（權重）和 0（偏置）。預設值： True。

• bias (bool) – 如果設定為 False，則層將不學習加性偏置（僅當 elementwise_affine 為 True 時才相關）。預設值： True。

變數

• weight – 當 elementwise_affine 設定為 True 時，模組的可學習權重，形狀為 $\text{normalized\_shape}$。值初始化為 1。

• bias – 當 elementwise_affine 設定為 True 時，模組的可學習偏置，形狀為 $\text{normalized\_shape}$。值初始化為 0。

形狀

• 輸入：$(N, *)$

• 輸出：$(N, *)$（與輸入形狀相同）

示例

>>> # NLP Example
>>> batch, sentence_length, embedding_dim = 20, 5, 10
>>> embedding = torch.randn(batch, sentence_length, embedding_dim)
>>> layer_norm = nn.LayerNorm(embedding_dim)
>>> # Activate module
>>> layer_norm(embedding)
>>>
>>> # Image Example
>>> N, C, H, W = 20, 5, 10, 10
>>> input = torch.randn(N, C, H, W)
>>> # Normalize over the last three dimensions (i.e. the channel and spatial dimensions)
>>> # as shown in the image below
>>> layer_norm = nn.LayerNorm([C, H, W])
>>> output = layer_norm(input)