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I-JEPA

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이 모델은 2023-01-19에 HF papers에 게시되었으며, 2024-12-05에 Hugging Face Transformers에 기여되었습니다.

FlashAttention SDPA

I-JEPA

I-JEPA는 이미지의 일부에서 다른 부분을 예측하여 의미론적 이미지 표현을 학습하는 자기 지도 학습 방법입니다. 이는 픽셀 수준의 비교가 아닌 이미지의 추상적 표현을 비교하므로, 데이터 증강 편향과 의미론적 의미를 포착하지 못하는 픽셀 수준의 세부 사항이라는 일반적인 함정을 피할 수 있습니다.

원본 I-JEPA 체크포인트는 AI at Meta 조직에서 찾을 수 있습니다.

이 모델은 jmtzt님이 기여했습니다.

오른쪽 사이드바의 I-JEPA 모델에 클릭하여 I-JEPA를 다양한 이미지 표현 및 분류 작업에 적용하는 방법에 대한 추가 예제를 확인하세요.

아래 예제는 Pipeline 또는 AutoModel 클래스를 사용하여 이미지 특징을 추출하는 방법을 보여줍니다.

Pipeline
AutoModel
from transformers import pipeline


feature_extractor = pipeline(
    task="image-feature-extraction",
    model="facebook/ijepa_vith14_1k",
    device=0,
)
features = feature_extractor("https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/pipeline-cat-chonk.jpeg", return_tensors=True).to(model.device)

print(f"Feature shape: {features.shape}")

Quantization은 가중치를 더 낮은 정밀도로 표현하여 대규모 모델의 메모리 부담을 줄입니다. 사용 가능한 다른 양자화 백엔드에 대해서는 Quantization 개요를 참고하세요. 아래 예제는 bitsandbytes를 사용하여 가중치만 4-bit로 양자화합니다.

from transformers import AutoModel, AutoProcessor, BitsAndBytesConfig


quantization_config = BitsAndBytesConfig(
    load_in_4bit=True,
    bnb_4bit_quant_type="nf4",
    bit_use_double_quant=True,
)

url_1 = "http://images.cocodataset.org/val2017/000000039769.jpg"
url_2 = "http://images.cocodataset.org/val2017/000000219578.jpg"
image_1 = Image.open(requests.get(url_1, stream=True).raw)
image_2 = Image.open(requests.get(url_2, stream=True).raw)

processor = AutoProcessor.from_pretrained("facebook/ijepa_vitg16_22k")
model = AutoModel.from_pretrained("facebook/ijepa_vitg16_22k", quantization_config=quantization_config, attn_implementation="sdpa", device_map="auto")


def infer(image):
    inputs = processor(image, return_tensors="pt").to(model.device)
    outputs = model(**inputs)
    return outputs.last_hidden_state.mean(dim=1)


embed_1 = infer(image_1)
embed_2 = infer(image_2)

similarity = cosine_similarity(embed_1, embed_2)
print(similarity)

IJepaConfig

클래스 transformers.IJepaConfig

< >

( transformers_version: str | None = Nonearchitectures: list[str] | None = Noneoutput_hidden_states: bool | None = Falsereturn_dict: bool | None = Truedtype: str | torch.dtype | None = Nonechunk_size_feed_forward: int = 0is_encoder_decoder: bool = Falseid2label: dict[int, str] | dict[str, str] | None = Nonelabel2id: dict[str, int] | dict[str, str] | None = Noneproblem_type: Literal['regression', 'single_label_classification', 'multi_label_classification'] | None = Nonehidden_size: int = 768num_hidden_layers: int = 12num_attention_heads: int = 12intermediate_size: int = 3072hidden_act: str = 'gelu'hidden_dropout_prob: float | int = 0.0attention_probs_dropout_prob: float | int = 0.0initializer_range: float = 0.02layer_norm_eps: float = 1e-12image_size: int | list[int] | tuple[int, int] = 224patch_size: int | list[int] | tuple[int, int] = 16num_channels: int = 3qkv_bias: bool = Truepooler_output_size: int | None = Nonepooler_act: str = 'tanh' )

매개변수

  • hidden_size (int, 선택 사항, 기본값 768) — 숨겨진 표현의 차원입니다.
  • num_hidden_layers (int, 선택 사항, 기본값 12) — Transformer 디코더의 숨겨진 레이어 수.
  • num_attention_heads (int, 선택 사항, 기본값 12) — Transformer decoder의 각 attention layer에 사용할 attention head의 수입니다.
  • intermediate_size (int, 선택 사항, 기본값 3072) — MLP 표현의 차원입니다.
  • hidden_act (str, 선택 사항, 기본값 gelu) — 디코더에서 사용되는 비선형 활성화 함수(함수 또는 문자열)입니다. 예를 들어, "gelu", "relu", "silu" 등이 있습니다.
  • hidden_dropout_prob (Union[float, int], 선택 사항, 기본값 0.0) — 임베딩, 인코더, 풀러의 모든 완전 연결 계층에 적용되는 드롭아웃 확률입니다.
  • attention_probs_dropout_prob (Union[float, int], 선택 사항, 기본값 0.0) — Attention 확률에 적용할 dropout 비율입니다.
  • initializer_range (float, 선택 사항, 기본값 0.02) — 모든 가중치 행렬을 초기화하는 truncated_normal_initializer의 표준 편차입니다.
  • layer_norm_eps (float, 선택 사항, 기본값 1e-12) — 레이어 정규화 레이어에서 사용되는 epsilon 값입니다.
  • image_size (Union[int, list[int], tuple[int, int]], 선택 사항, 기본값 224) — 각 이미지의 크기(해상도).
  • patch_size (Union[int, list[int], tuple[int, int]], 선택 사항, 기본값 16) — 각 패치의 크기(해상도)입니다.
  • num_channels (int, 선택 사항, 기본값 3) — 입력 채널의 수입니다.
  • qkv_bias (bool, 선택 사항, 기본값 True) — 쿼리, 키, 값에 bias를 추가할지 여부.
  • pooler_output_size (int, 선택 사항) — pooler 레이어의 차원입니다. None인 경우 기본값은 hidden_size입니다.
  • pooler_act (str, 선택 사항, 기본값 "tanh") — pooler에서 사용할 활성화 함수입니다.

이것은 IJepaModel의 설정을 저장하기 위한 설정 클래스입니다. 지정된 인자에 따라 Ijepa 모델을 인스턴스화하고 모델 아키텍처를 정의하는 데 사용됩니다. 기본값으로 설정을 인스턴스화하면 facebook/ijepa_vith14_1k와 유사한 설정이 생성됩니다.

Configuration 객체는 PreTrainedConfig를 상속하며 모델 출력을 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 자세한 내용은 PreTrainedConfig의 문서를 참고하세요.

예:

>>> from transformers import IJepaConfig, IJepaModel

>>> # Initializing a IJEPA ijepa-base-patch16-224 style configuration
>>> configuration = IJepaConfig()

>>> # Initializing a model (with random weights) from the ijepa-base-patch16-224 style configuration
>>> model = IJepaModel(configuration)

>>> # Accessing the model configuration
>>> configuration = model.config

IJepaModel

클래스 transformers.IJepaModel

< >

( config: IJepaConfigadd_pooling_layer: bool = Falseuse_mask_token: bool = False )

매개변수

  • config (IJepaConfig) — 모델의 모든 매개변수를 포함하는 모델 구성 클래스입니다. 구성 파일로 초기화하는 것은 모델과 관련된 가중치를 로드하지 않으며, 구성 정보만 로드합니다. 모델 가중치를 로드하려면 from_pretrained() 메서드를 확인하세요.
  • add_pooling_layer (bool, 선택 사항, 기본값 True) — pooling layer를 추가할지 여부
  • use_mask_token (bool, 선택 사항, 기본값 False) — 마스크 이미지 모델링에 마스크 토큰을 사용할지 여부입니다.

Model은 특정 헤드가 없는 상태에서 원시 hidden-states를 출력하는 기본 Ijepa 모델입니다.

이 모델은 PreTrainedModel에서 상속됩니다. 라이브러리가 모든 모델에 대해 구현하는 일반적 메서드(다운로드 또는 저장, 입력 임베딩 크기 조정, 헤드 프루닝 등)에 대한 세부 사항은 상위 클래스 문서를 확인하세요.

이 모델은 또한 PyTorch torch.nn.Module의 하위 클래스입니다. 일반적인 PyTorch Module처럼 사용하며, 일반적인 사용법 및 동작과 관련된 모든 사항은 PyTorch 문서를 참조하세요.

forward

< >

( pixel_values: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonebool_masked_pos: typing.Optional[torch.BoolTensor] = Noneinterpolate_pos_encoding: bool | None = Noneattention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None**kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'> ) → BaseModelOutputWithPooling or tuple(torch.Tensor)

매개변수

  • pixel_values (torch.Tensor, shape (batch_size, num_channels, image_size, image_size), 선택 사항) — 입력 이미지에 해당하는 텐서입니다. 픽셀 값은 ViTImageProcessor를 사용하여 얻을 수 있습니다. 자세한 내용은 ViTImageProcessor.call()를 참조하세요 (processor_class는 이미지 처리에 ViTImageProcessor를 사용합니다).
  • bool_masked_pos (torch.BoolTensor, shape (batch_size, num_patches), 선택 사항) — Boolean masked positions. 어떤 patch가 mask된 상태(1)인지, 아닌 상태(0)인지를 나타냅니다.
  • interpolate_pos_encoding (bool, 선택 사항) — 사전 학습된 위치 인코딩을 보간할지 여부.
  • attention_mask (torch.Tensor 형상이 (batch_size, sequence_length), 선택 사항) — 패딩 토큰 인덱스에 대한 attention을 수행하지 않도록 방지하는 마스크. [0, 1]에서 선택된 마스크 값: 마스크되지 않은 토큰은 1, 마스크된 토큰은 0. attention mask란 무엇인가요? [0, 1]:
    • 마스크되지 않은 토큰에 대해 1
    • 마스크된 토큰에 대해 0

    어텐션 마스크란 무엇인가요?

반환값

BaseModelOutputWithPooling 또는 tuple(torch.Tensor)

torch.Tensor의 튜플 또는 BaseModelOutputWithPooling (return_dict=False가 전달되었거나 config.return_dict=False인 경우)로, 구성(IJepaConfig)과 입력에 따라 다양한 요소를 포함합니다.

IJepaModel의 forward 메서드는 __call__ 특수 메서드를 오버라이드합니다.

이 함수 내에서 forward pass의 레시피를 정의해야 하지만, 이후에는 이 함수 대신 Module 인스턴스를 호출해야 합니다. 전자는 전처리 및 후처리 단계를 실행하는 것을 처리하는 반면, 후자는 이를 조용히 무시하기 때문입니다.

  • last_hidden_state (torch.Tensor, shape (batch_size, sequence_length, hidden_size)) — 모델의 마지막 레이어 출력에서 생성된 hidden-state 시퀀스입니다.

  • pooler_output (torch.Tensor, shape (batch_size, hidden_size)) — 보조 사전 학습 작업을 위해 사용되는 레이어들을 통해 추가 처리된 시퀀스의 첫 번째 토큰(분류 토큰)의 마지막 레이어 hidden-state입니다. 예를 들어 BERT 계열 모델의 경우, 선형 레이어와 tanh 활성화 함수를 통해 처리된 후의 분류 토큰을 반환합니다. 선형 레이어의 가중치는 사전 학습 동안 다음 문장 예측(분류) 목적 함수를 통해 학습됩니다.

  • hidden_states (tuple(torch.Tensor), 선택 사항, output_hidden_states=True가 전달되거나 config.output_hidden_states=True인 경우 반환됨) — torch.Tensor의 튜플(모델에 임베딩 레이어가 있는 경우 임베딩 출력 1개 + 각 레이어의 출력 1개)로, 모양은 (batch_size, sequence_length, hidden_size)입니다.

    각 레이어의 출력에서 모델의 Hidden-states와 선택적 초기 임베딩 출력을 포함합니다.

  • attentions (tuple(torch.Tensor), 선택 사항, output_attentions=True가 전달되었거나 config.output_attentions=True인 경우 반환됨) — 각 레이어마다 하나씩 포함된 torch.Tensor의 튜플로, 모양은 (batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)입니다.

    self-attention 헤드에서 가중 평균을 계산하는 데 사용되는 attention softmax 이후의 attention 가중치.

예:

IJepaForImageClassification

class transformers.IJepaForImageClassification

< >

( config: IJepaConfig )

매개변수

  • config (IJepaConfig) — 모델의 모든 매개변수를 포함하는 모델 구성 클래스입니다. 구성 파일로 초기화하는 것은 모델과 관련된 가중치를 로드하지 않으며, 구성 정보만 로드합니다. 모델 가중치를 로드하려면 from_pretrained() 메서드를 확인하세요.

IJepa 모델은 최종 hidden states 위에 선형 레이어를 배치한 이미지 분류 헤드를 갖춘 transformer입니다. 예를 들어 ImageNet에 사용됩니다.

모델의 forward에서 interpolate_pos_encoding을 True로 설정하면, 학습에 사용된 해상도보다 높은 해상도의 이미지로 IJepa를 fine-tune할 수 있습니다. 이렇게 하면 사전 학습된 position embeddings이 더 높은 해상도에 맞게 보간됩니다.

이 모델은 PreTrainedModel에서 상속됩니다. 라이브러리가 모든 모델에 대해 구현하는 일반적 메서드(다운로드 또는 저장, 입력 임베딩 크기 조정, 헤드 프루닝 등)에 대한 세부 사항은 상위 클래스 문서를 확인하세요.

이 모델은 또한 PyTorch torch.nn.Module의 하위 클래스입니다. 일반적인 PyTorch Module처럼 사용하며, 일반적인 사용법 및 동작과 관련된 모든 사항은 PyTorch 문서를 참조하세요.

forward

< >

( pixel_values: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonelabels: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneinterpolate_pos_encoding: bool | None = None**kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'> ) → ImageClassifierOutput or tuple(torch.Tensor)

매개변수

  • pixel_values (torch.Tensor, shape (batch_size, num_channels, image_size, image_size), 선택 사항) — 입력 이미지에 해당하는 텐서입니다. 픽셀 값은 ViTImageProcessor를 사용하여 얻을 수 있습니다. 자세한 내용은 ViTImageProcessor.call()를 참조하세요 (processor_class는 이미지 처리에 ViTImageProcessor를 사용합니다).
  • labels (torch.LongTensor, shape (batch_size,), 선택 사항) — 이미지 분류/회귀 손실을 계산하는 데 사용되는 라벨입니다. 인덱스는 [0, ..., config.num_labels - 1] 범위에 있어야 합니다. config.num_labels == 1인 경우 회귀 손실(평균 제곱 오차)이 계산되고, config.num_labels > 1인 경우 분류 손실(교차 엔트로피)이 계산됩니다.
  • interpolate_pos_encoding (bool, 선택 사항) — 사전 학습된 위치 인코딩을 보간할지 여부.

반환값

ImageClassifierOutput 또는 tuple(torch.Tensor)

torch.Tensor의 튜플 또는 ImageClassifierOutput입니다. 구성(IJepaConfig)과 입력에 따라 다양한 요소를 포함하며, return_dict=False가 전달되거나 config.return_dict=False인 경우에도 동일합니다.

IJepaForImageClassification의 forward 메서드는 __call__ 특수 메서드를 오버라이드합니다.

이 함수 내에서 forward pass의 레시피를 정의해야 하지만, 이후에는 이 함수 대신 Module 인스턴스를 호출해야 합니다. 전자는 전처리 및 후처리 단계를 실행하는 것을 처리하는 반면, 후자는 이를 조용히 무시하기 때문입니다.

  • loss (torch.Tensor, shape (1,), 선택 사항, labels이 제공될 때 반환됨) — 분류 (또는 config.num_labels==1인 경우 회귀) 손실.

  • logits (torch.Tensor, shape (batch_size, config.num_labels)) — SoftMax 적용 전 분류(또는 config.num_labels==1인 경우 회귀) 점수.

  • hidden_states (tuple(torch.Tensor), 선택 사항, output_hidden_states=True가 전달되었거나 config.output_hidden_states=True인 경우 반환됨) — torch.Tensor의 튜플(모델에 임베딩 레이어가 있는 경우 임베딩의 출력에 대한 것 1개 + 각 단계의 출력에 대한 것 1개)로, 모양은 (batch_size, sequence_length, hidden_size)입니다. 각 단계의 출력에서 모델의 히든 스테이트(피처 맵이라고도 함).

  • attentions (tuple(torch.Tensor), 선택 사항, output_attentions=True가 전달되었거나 config.output_attentions=True인 경우 반환됨) — 각 레이어마다 하나씩 포함된 torch.Tensor의 튜플로, 모양은 (batch_size, num_heads, patch_size, sequence_length)입니다.

    self-attention 헤드에서 가중 평균을 계산하는 데 사용되는 attention softmax 이후의 attention 가중치.

예:

>>> from transformers import AutoImageProcessor, IJepaForImageClassification
>>> import torch
>>> from datasets import load_dataset

>>> dataset = load_dataset("huggingface/cats-image")
>>> image = dataset["test"]["image"][0]

>>> image_processor = AutoImageProcessor.from_pretrained("facebook/ijepa_vith14_1k")
>>> model = IJepaForImageClassification.from_pretrained("facebook/ijepa_vith14_1k")

>>> inputs = image_processor(image, return_tensors="pt")

>>> with torch.no_grad():
...     logits = model(**inputs).logits

>>> # model predicts one of the 1000 ImageNet classes
>>> predicted_label = logits.argmax(-1).item()
>>> print(model.config.id2label[predicted_label])
...
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