人工智能研究所 2024-01-30 07:21:51
#动图详解Transformer Swin Transformer使用了一种基于窗口划分与窗口移动的注意力机制,它在计算注意力时使用了注意力掩码。 首先,Swin Transformer将输入图像划分为多个固定大小的窗口,每个窗口被视为一个独立的图像块。这种窗口划分的方法有助于减少计算复杂度,并且可以处理任意大小的输入图像。 在计算注意力时,Swin Transformer使用了注意力掩码。注意力掩码是一个二进制矩阵,用于指示哪些位置的信息应该被考虑或忽略。在Swin Transformer中,注意力掩码被用来限制每个窗口与其他窗口之间的注意力计算。 具体来说,Swin Transformer使用了一个二维的注意力掩码矩阵,其大小与窗口划分后的图像块数量相同。在计算注意力时,只有那些在注意力掩码矩阵中对应位置为0的图像块之间才会进行注意力计算,而其他位置的图像块则被忽略。 通过使用窗口划分和注意力掩码,Swin Transformer能够在处理大型图像时保持较低的计算复杂度,并且能够有效地捕捉图像中的局部和全局信息
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内容概要:本文详细介绍了一个基于小波频图与Swin Transformer的轴承故障诊断项目实例,涵盖从理论背景、模型架构设计、代码实现到系统部署的完整流程。项目通过连续小波变换(CWT)将一维振动信号转化为二维频图,利用其多分辨率特性有效提取非平稳信号中的故障特征;随后引入Swin Transformer模型,借助其窗口化自注意力机制和层级结构,实现对频图中局部与全局特征的高效建模,显著提升了故障识别的准确性与鲁棒性。文中还提供了完整的Python代码实现,包括数据预处理、模型构建、训练优化、性能评估及基于GUI的交互式界面设计,并探讨了模型在工业场景中的部署方案与未来优化方向。; 适合人群:具备Python编程基础和机器学习基础知识的研究生、科研人员及工业界从事设备状态监测与故障诊断的工程师; 使用场景及目标:①实现对旋转机械(如电机、风机、泵等)轴承早期微弱故障的精准识别;②构建端到端的智能诊断系统,推动预测性维护策略的应用;③学习如何将深度学习模型(特别是Vision Transformer)应用于工业信号处理领域; 阅读建议:建议读者结合所提供的完整代码与文档,从数据预处理、模型搭建到训练评估进行全流程实践,并重点关注小波变换参数选择、Swin Transformer的移位窗口机制以及GUI界面与模型推理的集成方法,以深入理解智能故障诊断系统的构建逻辑与工程实现要点。

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