How to multiply matrices and exclude elements based on masking?

Multiplying matrices is fun:

import torch 

# dimensions and stuff
batch_size = 1
input_size = 8
layer_1_emb_size = 3
layer_2_emb_size = 4
layer_3_emb_size = 5
layer_4_emb_size = 6

# weight matrices
torch.manual_seed(42) # Reproducibility = ♡
l1_weights = torch.rand(input_size, layer_1_emb_size)
l2_weights = torch.rand(layer_1_emb_size, layer_2_emb_size)
l3_weights = torch.rand(layer_2_emb_size, layer_3_emb_size)
l4_weights = torch.rand(layer_3_emb_size, layer_4_emb_size)

# forward pass
some_input = torch.rand(batch_size, input_size)
out = torch.mm(some_input, l1_weights)
out_again = torch.mm(out, l2_weights)
very_out_again = torch.mm(out_again, l3_weights)
last_very_out_again = torch.mm(very_out_again, l4_weights)

In my use-case, I have a bunch of masking tensors (tensors with values of 0 or 1, where 0 is “mask”) that I need to use to decide which elements of the input matrices to multiply with the next layer’s weight matrix:

# forward pass
some_input = torch.rand(batch_size, input_size)
random_masking_tensor = (torch.rand((batch_size, input_size)) < 0.5).float()
some_input = some_input * random_masking_tensor # element-wise masking
out = torch.mm(some_input, l1_weights)
print(random_masking_tensor)
print(some_input)
print(l1_weights)
print(out)
>>>
tensor([[1., 1., 0., 1., 1., 1., 1., 0.]])
tensor([[0.7860, 0.1115, 0.0000, 0.6524, 0.6057, 0.3725, 0.7980, 0.0000]])
tensor([[0.8823, 0.9150, 0.3829],
        [0.9593, 0.3904, 0.6009],
        [0.2566, 0.7936, 0.9408],
        [0.1332, 0.9346, 0.5936],
        [0.8694, 0.5677, 0.7411],
        [0.4294, 0.8854, 0.5739],
        [0.2666, 0.6274, 0.2696],
        [0.4414, 0.2969, 0.8317]])
tensor([[1.7867, 2.5470, 1.6331]])

However, I do not wish to just multiply all values (e.g., 0s as well). Instead, I want to

  1. Exclude the corresponding masked columns/rows based on the masked indices.
  2. Do this intelligently (e.g., no for-loops please)
  3. And most importantly maintain the gradient, so if I call optimizer.backward() the relevant elements should be updated (i.e., not the masked rows/columns). And yes, I know that if I multiply them by 0 their gradient will already be 0 and hence they will not be updated, but I need to exclude them entirely.

So for example, in the above example the masked indices of random_masking_tensor are [2, 7], which means that

  1. I want to exclude the [2, 7] columns from some_input (e.g., the ones that are 0s after the element-wise multiplication — though I want to not have to multiply it by the masked tensor at all)
  2. I want to exclude the [2, 7] rows in the weight matrix from the computation (i.e., [0.2566, 0.7936, 0.9408] and [0.4414, 0.2969, 0.8317])

So the matrix multiplication should instead of being

print(torch.mm(
    torch.tensor([[0.7860, 0.1115, 0.0000, 0.6524, 0.6057, 0.3725, 0.7980, 0.0000]]),
    torch.tensor([[0.8823, 0.9150, 0.3829],
        [0.9593, 0.3904, 0.6009],
        [0.2566, 0.7936, 0.9408],
        [0.1332, 0.9346, 0.5936],
        [0.8694, 0.5677, 0.7411],
        [0.4294, 0.8854, 0.5739],
        [0.2666, 0.6274, 0.2696],
        [0.4414, 0.2969, 0.8317]])

))
>>> tensor([[1.7866, 2.5468, 1.6330]])

be

print(torch.mm(
    torch.tensor([[0.7860, 0.1115, 0.6524, 0.6057, 0.3725, 0.7980]]),
    torch.tensor([[0.8823, 0.9150, 0.3829],
        [0.9593, 0.3904, 0.6009],
        [0.1332, 0.9346, 0.5936],
        [0.8694, 0.5677, 0.7411],
        [0.4294, 0.8854, 0.5739],
        [0.2666, 0.6274, 0.2696]])

))
>>> tensor([[1.7866, 2.5468, 1.6330]])

Note that my matrices are quite large (e.g., emb_size=50000) and the batch size is not 1 (only used these values for this example), which is why I’m not sure how to do it (with batch size of 1 I can probably just use torch.index_select or something similar)

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật