# M2M100

## 概述

M2M100 模型由 Angela Fan、Shruti Bhosale、Holger Schwenk、Zhiyi Ma、Ahmed El-Kishky、Siddharth Goyal、Mandeep Baines、Onur Celebi、Guillaume Wenzek、Vishrav Chaudhary、Naman Goyal、Tom Birch、Vitaliy Liptchinsky、Sergey Edunov、Edouard Grave、Michael Auli 和 Armand Joulin 在 [Beyond English-Centric Multilingual Machine Translation](https://huggingface.co/papers/2010.11125) 中提出。

该论文的摘要如下：

*翻译领域的现有工作通过训练一个能够在任意语言对之间进行翻译的单一模型，展示了大规模多语言机器翻译的潜力。然而，这些工作中的大部分都以英语为中心，仅使用从英语翻译而来或翻译到英语的数据进行训练。虽然这得益于庞大的训练数据来源，但并不能反映全球各地的翻译需求。在本工作中，我们构建了一个真正的多对多多语言翻译模型，能够在 100 种语言中的任意语言对之间直接进行翻译。我们构建并开源了一个训练数据集，该数据集通过大规模挖掘创建，包含数千个语言方向的监督数据。随后，我们探索了如何通过结合稠密扩展和语言特定的稀疏参数来有效增加模型容量，从而创建高质量的模型。我们对非英语中心模型的专注，使得在非英语方向之间直接翻译时，BLEU 分数提升了 10 以上，同时其表现与 WMT 中最佳的单一系统具有竞争力。我们开源了我们的脚本，以便其他人可以复现数据、评估以及最终的 M2M-100 模型。*

该模型由 [valhalla](https://huggingface.co/valhalla) 贡献。

## 使用技巧与示例

M2M100 是一种多语言编码器-解码器（seq-to-seq）模型，主要用于翻译任务。由于该模型是多语言的，它要求序列遵循特定的格式：在源文本和目标文本中，均使用一个特殊的语言 id token 作为前缀。源文本的格式为 `[lang_code] X [eos]`，其中 `lang_code` 是源文本的源语言 id 和目标文本的目标语言 id，`X` 为源文本或目标文本。

[M2M100Tokenizer](/docs/transformers/main/zh/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Tokenizer) 依赖于 `sentencepiece`，因此在运行示例之前请务必安装它。要安装 `sentencepiece`，请运行 `pip install sentencepiece`。

**监督训练**

```python
from transformers import M2M100ForConditionalGeneration, M2M100Tokenizer

model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", device_map="auto")
tokenizer = M2M100Tokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", src_lang="en", tgt_lang="fr")

src_text = "Life is like a box of chocolates."
tgt_text = "La vie est comme une boîte de chocolat."

model_inputs = tokenizer(src_text, text_target=tgt_text, return_tensors="pt").to(model.device)

loss = model(**model_inputs).loss  # forward pass
```

**生成**

M2M100 使用 `eos_token_id` 作为生成时的 `decoder_start_token_id`，并强制将目标语言 id 作为第一个生成的 token。要将目标语言 id 强制作为第一个生成的 token，请将 *forced_bos_token_id* 参数传递给 *generate* 方法。以下示例展示了如何使用 *facebook/m2m100_418M* 检查点在印地语到法语以及中文到英语之间进行翻译。

```python
from transformers import M2M100ForConditionalGeneration, M2M100Tokenizer

hi_text = "जीवन एक चॉकलेट बॉक्स की तरह है।"
chinese_text = "生活就像一盒巧克力。"

model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", device_map="auto")
tokenizer = M2M100Tokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")

# translate Hindi to French
tokenizer.src_lang = "hi"
encoded_hi = tokenizer(hi_text, return_tensors="pt").to(model.device)
generated_tokens = model.generate(**encoded_hi, forced_bos_token_id=tokenizer.get_lang_id("fr"))
tokenizer.batch_decode(generated_tokens, skip_special_tokens=True)
"La vie est comme une boîte de chocolat."

# translate Chinese to English
tokenizer.src_lang = "zh"
encoded_zh = tokenizer(chinese_text, return_tensors="pt").to(model.device)
generated_tokens = model.generate(**encoded_zh, forced_bos_token_id=tokenizer.get_lang_id("en"))
tokenizer.batch_decode(generated_tokens, skip_special_tokens=True)
"Life is like a box of chocolate."
```

## 资源

- [翻译任务指南](../tasks/translation)
- [摘要任务指南](../tasks/summarization)

## M2M100Config[[transformers.M2M100Config]]

#### transformers.M2M100Config[[transformers.M2M100Config]]

```python
transformers.M2M100Config(transformers_version: str | None = None, architectures: list[str] | None = None, output_hidden_states: bool | None = False, return_dict: bool | None = True, dtype: str | torch.dtype | None = None, chunk_size_feed_forward: int = 0, id2label: dict[int, str] | dict[str, str] | None = None, label2id: dict[str, int] | dict[str, str] | None = None, problem_type: Literal['regression', 'single_label_classification', 'multi_label_classification'] | None = None, is_encoder_decoder: bool = True, vocab_size: int = 128112, max_position_embeddings: int = 1024, encoder_layers: int = 12, encoder_ffn_dim: int = 4096, encoder_attention_heads: int = 16, decoder_layers: int = 12, decoder_ffn_dim: int = 4096, decoder_attention_heads: int = 16, encoder_layerdrop: float | int = 0.05, decoder_layerdrop: float | int = 0.05, use_cache: bool = True, activation_function: str = 'relu', d_model: int = 1024, dropout: float | int = 0.1, attention_dropout: float | int = 0.1, activation_dropout: float | int = 0.0, init_std: float = 0.02, decoder_start_token_id: int | None = 2, scale_embedding: bool = True, pad_token_id: int | None = 1, bos_token_id: int | None = 0, eos_token_id: int | list[int] | None = 2, tie_word_embeddings: bool = True)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/configuration_m2m_100.py#L24)

**参数：**

is_encoder_decoder (`bool`，*可选*，默认为 `True`)：模型是否用作编码器/解码器。

vocab_size (`int`，*可选*，默认值为 `128112`)：模型的词汇表大小。定义了 `input_ids` 可以表示的不同 token 数量。

max_position_embeddings (`int`，*可选*，默认为 `1024`)：该模型可能使用的最大序列长度。

encoder_layers (`int`，*可选*，默认为 `12`)：Transformer 编码器中的隐藏层数。如果未设置，将使用与 `num_layers` 相同的值。

encoder_ffn_dim (`int`, *可选*，默认为 `4096`)：编码器中“中间”（通常称为前馈）层的维度。

encoder_attention_heads (`int`，*可选*，默认为 `16`)：Transformer 编码器中每个注意力层的注意力头数量。

decoder_layers (`int`，*可选*，默认为 `12`)：Transformer 解码器中的隐藏层数。如果未设置，将使用与 `num_layers` 相同的值。

decoder_ffn_dim (`int`，*可选*，默认为 `4096`)：解码器中“中间”（通常称为前馈）层的维度。

decoder_attention_heads (`int`，*可选*，默认为 `16`)：Transformer 解码器中每个注意力层的注意力头数量。

encoder_layerdrop (`Union[float, int]`，*可选*，默认值为 `0.05`)：编码器的 LayerDrop 概率。有关更多详细信息，请参阅 [LayerDrop 论文](see https://huggingface.co/papers/1909.11556)。

decoder_layerdrop (`Union[float, int]`，*可选*，默认值为 `0.05`)：解码器的 LayerDrop 概率。有关更多详细信息，请参阅 [LayerDrop 论文](see https://huggingface.co/papers/1909.11556)。

use_cache (`bool`，*可选*，默认为 `True`)：模型是否应返回最后的键/值注意力（并非所有模型都使用）。仅当 `config.is_decoder=True` 或模型为仅解码器生成模型时相关。

activation_function (`str`，*可选*，默认为 `relu`)：解码器中的非线性激活函数（函数或字符串）。例如，`"gelu"`、`"relu"`、`"silu"` 等。

d_model (`int`，*可选*，默认为 `1024`)：编码器层和池化层的大小。

dropout (`Union[float, int]`，*可选*，默认为 `0.1`)：所有 dropout 层的比率。

attention_dropout (`Union[float, int]`，*可选*，默认值为 `0.1`)：注意力概率的 dropout 比率。

activation_dropout (`Union[float, int]`，*可选*，默认值为 `0.0`)：全连接层内部激活值的 dropout 比率。

init_std (`float`，*可选*，默认值为 `0.02`)：用于初始化所有权重矩阵的 truncated_normal_initializer 的标准差。

decoder_start_token_id (`int`，*可选*，默认为 `2`)：如果编码器-解码器模型以不同于 `bos` 的 token 开始解码，则该 token 的 id。

scale_embedding (`bool`, *可选*, 默认为 `True`) : 是否通过将嵌入除以 sqrt(d_model) 来对其进行缩放。

pad_token_id (`int`，*可选*，默认为 `1`)：词表中用于填充的 token id。

bos_token_id (`int`，*可选*，默认为 `0`)：词汇表中用于表示流开始的 token id。

eos_token_id (`Union[int, list[int]]`，*可选*，默认为 `2`)：词汇表中用于表示流结束（end-of-stream）的 token id。

tie_word_embeddings (`bool`，*可选*，默认为 `True`)：是否根据模型的 `tied_weights_keys` 映射来绑定权重嵌入。

这是用于存储 M2M100Model 配置的类。它根据指定的参数实例化 M2M 100 模型，并定义模型架构。使用默认值实例化配置将得到与 [facebook/m2m100_418M](https://huggingface.co/facebook/m2m100_418M) 类似的配置。

配置对象继承自 [PreTrainedConfig](/docs/transformers/main/zh/main_classes/configuration#transformers.PreTrainedConfig)，可用于控制模型输出。有关更多信息，请参阅 [PreTrainedConfig](/docs/transformers/main/zh/main_classes/configuration#transformers.PreTrainedConfig) 的文档。

示例：

```python
>>> from transformers import M2M100Config, M2M100Model

>>> # Initializing a M2M100 facebook/m2m100_418M style configuration
>>> configuration = M2M100Config()

>>> # Initializing a model (with random weights) from the facebook/m2m100_418M style configuration
>>> model = M2M100Model(configuration)

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

## M2M100Tokenizer[[transformers.M2M100Tokenizer]]

#### transformers.M2M100Tokenizer[[transformers.M2M100Tokenizer]]

```python
transformers.M2M100Tokenizer(vocab_file, spm_file, src_lang = None, tgt_lang = None, bos_token = '<s>', eos_token = '</s>', sep_token = '</s>', pad_token = '<pad>', unk_token = '<unk>', language_codes = 'm2m100', sp_model_kwargs: dict[str, typing.Any] | None = None, num_madeup_words = 8, **kwargs)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/tokenization_m2m_100.py#L49)

**参数：**

vocab_file (`str`) : 词汇表文件的路径。

spm_file (`str`) : 包含词汇表的 [SentencePiece](https://github.com/google/sentencepiece) 文件（通常具有 .spm 扩展名）的路径。

src_lang (`str`, *可选*) : 表示源语言的字符串。

tgt_lang (`str`, *可选*) : 表示目标语言的字符串。

eos_token (`str`，*可选*，默认为 `"</s>"`)：序列结束标记。

sep_token (`str`，*可选*，默认为 `"</s>"`)：分隔符标记，用于从多个序列构建序列时，例如用于序列分类的两个序列，或用于问答的文本和问题。它也用作使用特殊标记构建的序列的最后一个标记。

unk_token (`str`，*可选*，默认为 `"<unk>"`)：未知标记。不在词汇表中的标记无法转换为 ID，因此会被设置为该标记。

pad_token (`str`，*可选*，默认为 `"<pad>"`)：用于填充的标记，例如在对长度不同的序列进行批处理时。

language_codes (`str`，*可选*，默认为 `"m2m100"`)：要使用的语言代码。应为 `"m2m100"` 或 `"wmt21"` 之一。

sp_model_kwargs (`dict`, *可选*) : 将传递给 `SentencePieceProcessor.__init__()` 方法。[SentencePiece 的 Python 封装](https://github.com/google/sentencepiece/tree/master/python) 可用于设置以下参数： - `enable_sampling`：启用子词正则化。 - `nbest_size`：unigram 的采样参数。对 BPE-Dropout 无效。  - `nbest_size = {0,1}`：不执行采样。 - `nbest_size > 1`：从 nbest_size 个结果中进行采样。 - `nbest_size < 0`：假设 nbest_size 为无穷大，并使用前向过滤与后向采样算法从所有假设（格）中进行采样。  - `alpha`：unigram 采样的平滑参数，以及 BPE-dropout 中合并操作的 dropout 概率。

构建 M2M100 分词器。基于 [SentencePiece](https://github.com/google/sentencepiece)。

该分词器继承自 [PreTrainedTokenizer](/docs/transformers/main/zh/main_classes/tokenizer#transformers.PythonBackend)，后者包含了大部分主要方法。用户应参考该父类以获取有关这些方法的更多信息。

示例：

```python
>>> from transformers import M2M100ForConditionalGeneration, M2M100Tokenizer

>>> model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")
>>> tokenizer = M2M100Tokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", src_lang="en", tgt_lang="ro")
>>> src_text = " UN Chief Says There Is No Military Solution in Syria"
>>> tgt_text = "Şeful ONU declară că nu există o soluţie militară în Siria"
>>> model_inputs = tokenizer(src_text, text_target=tgt_text, return_tensors="pt")
>>> outputs = model(**model_inputs)  # should work
```

#### build_inputs_with_special_tokens[[transformers.M2M100Tokenizer.build_inputs_with_special_tokens]]

```python
build_inputs_with_special_tokens(token_ids_0: list, token_ids_1: list[int] | None = None)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/tokenization_m2m_100.py#L255)

**参数：**

token_ids_0 (`list[int]`) : 将添加特殊标记的 ID 列表。

token_ids_1 (`list[int]`, *可选*) : 用于序列对的可选第二个 ID 列表。

**返回：** `list[int]`

包含相应特殊标记的[输入 ID](../glossary#input-ids)列表。

通过拼接并添加特殊标记，从单个序列或序列对构建用于序列分类任务的模型输入。MBART 序列的格式如下，其中 `X` 表示序列：

- `input_ids`（用于编码器）`X [eos, src_lang_code]`
- `decoder_input_ids`：（用于解码器）`X [eos, tgt_lang_code]`

BOS 永远不会被使用。序列对并非预期的使用场景，但系统会在不使用分隔符的情况下处理它们。

#### get_special_tokens_mask[[transformers.M2M100Tokenizer.get_special_tokens_mask]]

```python
get_special_tokens_mask(token_ids_0: list, token_ids_1: list[int] | None = None, already_has_special_tokens: bool = False)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/tokenization_m2m_100.py#L225)

**参数：**

token_ids_0 (`list[int]`) : ID 列表。

token_ids_1 (`list[int]`, *可选*) : 用于序列对的可选第二个 ID 列表。

already_has_special_tokens (`bool`，*可选*，默认为 `False`)：标记列表是否已使用模型的特殊标记进行格式化。

**返回：** `list[int]`

一个整数列表，取值范围为 [0, 1]：1 表示特殊标记，0 表示序列标记。

从未添加特殊标记的标记列表中获取序列 ID。当使用分词器的 `prepare_for_model` 方法添加特殊标记时，会调用此方法。

#### create_token_type_ids_from_sequences[[transformers.M2M100Tokenizer.create_token_type_ids_from_sequences]]

```python
create_token_type_ids_from_sequences(token_ids_0: list, token_ids_1: list[int] | None = None)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/tokenization_python.py#L1298)

**参数：**

token_ids_0 (`list[int]`) : ID 列表。

token_ids_1 (`list[int]`, *可选*) : 用于序列对的可选第二个 ID 列表。

**返回：** `list[int]`

根据配置的模式生成的 Token 类型 ID。

创建一个掩码，该掩码由传入的两个序列生成，用于序列对分类任务。

此方法根据分词器的配置属性动态构建 token 类型 ID：
- `token_type_ids_pattern`：要使用的模式（"all_zeros" 或 "bert_style"）
- `token_type_ids_include_special_tokens`：在长度计算中是否考虑特殊标记

示例：
```python
# All zeros pattern (default, used by RoBERTa, BART, etc.)
tokenizer.token_type_ids_pattern = "all_zeros"
# Returns: [0, 0, 0, ...] for both sequences

# BERT-style pattern (first sequence gets 0s, second gets 1s)
tokenizer.token_type_ids_pattern = "bert_style"
# Returns: [0, 0, 0, ..., 1, 1, 1, ...] for sequence pairs
```

#### save_vocabulary[[transformers.M2M100Tokenizer.save_vocabulary]]

```python
save_vocabulary(save_directory: str, filename_prefix: str | None = None)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/tokenization_m2m_100.py#L296)

## M2M100Model[[transformers.M2M100Model]]

#### transformers.M2M100Model[[transformers.M2M100Model]]

```python
transformers.M2M100Model(config: M2M100Config)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/modeling_m2m_100.py#L718)

**参数：**

config ([M2M100Config](/docs/transformers/main/zh/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Config))：模型配置类，包含模型的所有参数。通过配置文件进行初始化并不会加载与模型关联的权重，仅加载配置。请查看 [from_pretrained()](/docs/transformers/main/zh/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel.from_pretrained) 方法以加载模型权重。

未添加任何特定头部的裸 M2M 100 模型，直接输出原始隐藏状态。

该模型继承自 [PreTrainedModel](/docs/transformers/main/zh/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel)。请查阅父类文档，了解该库为所有模型实现的通用方法（例如下载或保存、调整输入嵌入大小、剪枝头等）。

该模型也是 PyTorch [torch.nn.Module](https://pytorch.org/docs/stable/nn.html#torch.nn.Module) 的子类。请将其作为常规的 PyTorch Module 使用，有关通用用法和行为的所有事项，请参阅 PyTorch 文档。

#### forward[[transformers.M2M100Model.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, decoder_input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, decoder_attention_mask: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, encoder_outputs: tuple[tuple[torch.Tensor]] | None = None, past_key_values: transformers.cache_utils.Cache | None = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = None, decoder_inputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = None, use_cache: bool | None = None, **kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'>)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/modeling_m2m_100.py#L745)

**参数：**

input_ids (`torch.LongTensor`，形状为 `(batch_size, sequence_length)`，*可选*)：输入序列中 token 在词汇表中的索引。默认情况下，填充（padding）将被忽略。可以使用 [AutoTokenizer](/docs/transformers/main/zh/model_doc/auto#transformers.AutoTokenizer) 获取索引。有关详细信息，请参阅 [PreTrainedTokenizer.encode()](/docs/transformers/main/zh/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.encode) 和 [PreTrainedTokenizer.__call__()](/docs/transformers/main/zh/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.__call__)。[什么是输入 ID？](../glossary#input-ids)

attention_mask (`torch.Tensor`，形状为 `(batch_size, sequence_length)`，*可选*)：用于避免对填充（padding）标记索引执行注意力机制的掩码。掩码值取自 `[0, 1]`： - 1 表示**未掩码**的标记， - 0 表示**已掩码**的标记。 [什么是注意力掩码？](../glossary#attention-mask)

decoder_input_ids (`torch.LongTensor`，形状为 `(batch_size, target_sequence_length)`，*可选*) : 解码器输入序列中词元在词汇表中的索引。 可以使用 [AutoTokenizer](/docs/transformers/main/zh/model_doc/auto#transformers.AutoTokenizer) 获取索引。 有关详细信息，请参阅 [PreTrainedTokenizer.encode()](/docs/transformers/main/zh/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.encode) 和 [PreTrainedTokenizer.__call__()](/docs/transformers/main/zh/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.__call__)。  [什么是解码器输入 ID？](../glossary#decoder-input-ids)  M2M100 使用 `eos_token_id` 作为 `decoder_input_ids` 生成的起始词元。 如果使用 `past_key_values`，则只需输入最后几个 `decoder_input_ids`（参见 `past_key_values`）。

decoder_attention_mask (`torch.LongTensor`，形状为 `(batch_size, target_sequence_length)`，*可选*) : 默认行为：生成一个忽略 `decoder_input_ids` 中填充标记的张量。默认情况下也会使用因果掩码。

encoder_outputs (`tuple[tuple[torch.Tensor]]`, *可选*) : 元组由 (`last_hidden_state`, *可选*: `hidden_states`, *可选*: `attentions`) 组成。`last_hidden_state` 的形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`，*可选*) 是编码器最后一层输出的隐藏状态序列。用于解码器的交叉注意力中。

past_key_values (`~cache_utils.Cache`，*可选*)：预计算的隐藏状态（自注意力块和交叉注意力块中的键和值），可用于加速顺序解码。这通常由模型在解码的先前阶段返回的 `past_key_values` 组成，前提是 `use_cache=True` 或 `config.use_cache=True`。 仅允许 [Cache](/docs/transformers/main/zh/internal/generation_utils#transformers.Cache) 实例作为输入，请参阅我们的 [kv cache guide](https://huggingface.co/docs/transformers/en/kv_cache)。如果未传入 `past_key_values`，则默认初始化 [DynamicCache](/docs/transformers/main/zh/internal/generation_utils#transformers.DynamicCache)。 模型将输出与输入相同的缓存格式。 如果使用 `past_key_values`，则用户预期仅输入未处理的 `input_ids`（即未向此模型提供其过去键值状态的那些），其形状为 `(batch_size, unprocessed_length)`，而不是形状为 `(batch_size, sequence_length)` 的所有 `input_ids`。

inputs_embeds (`torch.Tensor`，形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`，*可选*)：可选地，你可以选择直接传入嵌入表示，而不是传入 `input_ids`。如果你希望比模型内部的嵌入查找矩阵更精细地控制如何将 `input_ids` 索引转换为对应的向量，这将非常有用。

decoder_inputs_embeds (`torch.Tensor`，形状为 `(batch_size, target_sequence_length, hidden_size)`，*可选*)：可选地，您可以选择直接传入嵌入表示，而不是传入 `decoder_input_ids`。如果使用了 `past_key_values`，则只需输入最后一段 `decoder_inputs_embeds`（参见 `past_key_values`）。如果您希望比模型内部的嵌入查找矩阵更精细地控制将 `decoder_input_ids` 索引转换为对应向量的方式，这将非常有用。如果 `decoder_input_ids` 和 `decoder_inputs_embeds` 均未设置，则 `decoder_inputs_embeds` 将取 `inputs_embeds` 的值。

use_cache (`bool`，*可选*)：如果设置为 `True`，则会返回 `past_key_values` 键值状态，可用于加速解码（参见 `past_key_values`）。

**返回：** [Seq2SeqModelOutput](/docs/transformers/main/zh/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.Seq2SeqModelOutput) 或 `tuple(torch.Tensor)`

一个 [Seq2SeqModelOutput](/docs/transformers/main/zh/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.Seq2SeqModelOutput) 或 `torch.Tensor` 元组（如果传入了 `return_dict=False` 或 `config.return_dict=False`），其包含的元素取决于配置（[M2M100Config](/docs/transformers/main/zh/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Config)）和输入。

[M2M100Model](/docs/transformers/main/zh/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Model) 的 forward 方法重写了 `__call__` 特殊方法。

尽管前向传播的实现需要在此函数中定义，但之后应调用 `Module` 实例，而不是直接调用此函数，因为前者会负责执行预处理和后处理步骤，而后者会静默地忽略这些步骤。

- **last_hidden_state**（形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)` 的 `torch.Tensor`）-- 模型解码器最后一层输出的隐藏状态序列。

  如果使用了 `past_key_values`，则仅输出形状为 `(batch_size, 1, hidden_size)` 的序列的最后一个隐藏状态。
- **past_key_values**（`EncoderDecoderCache`，*可选*，在传入 `use_cache=True` 或 `config.use_cache=True` 时返回）-- 它是一个 [EncoderDecoderCache](/docs/transformers/main/zh/internal/generation_utils#transformers.EncoderDecoderCache) 实例。更多详情，请参阅我们的 [kv cache 指南](https://huggingface.co/docs/transformers/en/kv_cache)。

  包含预计算的隐藏状态（自注意力块和交叉注意力块中的键和值），可用于（参见 `past_key_values` 输入）加速顺序解码。
- **decoder_hidden_states** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，在传入 `output_hidden_states=True` 或 `config.output_hidden_states=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（如果模型具有嵌入层，则包含嵌入层输出的一个张量，以及每个层输出的一个张量），形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`。

  解码器在每一层输出处的隐藏状态，以及可选的初始嵌入输出。
- **decoder_attentions** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，当传入 `output_attentions=True` 或 `config.output_attentions=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（每层一个），形状为 `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  解码器在注意力 softmax 之后的注意力权重，用于在自注意力头中计算加权平均值。
- **cross_attentions** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，在传入 `output_attentions=True` 或 `config.output_attentions=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（每层一个），形状为 `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  解码器交叉注意力层在注意力 softmax 之后的注意力权重，用于在交叉注意力头中计算加权平均值。
- **encoder_last_hidden_state**（形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)` 的 `torch.Tensor`，*可选*）-- 模型编码器最后一层输出的隐藏状态序列。
- **encoder_hidden_states** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，在传入 `output_hidden_states=True` 或 `config.output_hidden_states=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（如果模型具有嵌入层，则包含嵌入层的输出，以及每一层的输出），形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`。

  编码器每层输出处的隐藏状态，以及可选的初始嵌入输出。
- **encoder_attentions** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，在传入 `output_attentions=True` 或 `config.output_attentions=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（每层一个），形状为 `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  编码器在注意力 softmax 之后的注意力权重，用于在自注意力头中计算加权平均值。

## M2M100ForConditionalGeneration[[transformers.M2M100ForConditionalGeneration]]

#### transformers.M2M100ForConditionalGeneration[[transformers.M2M100ForConditionalGeneration]]

```python
transformers.M2M100ForConditionalGeneration(config: M2M100Config)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/modeling_m2m_100.py#L820)

**参数：**

config ([M2M100Config](/docs/transformers/main/zh/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Config))：模型配置类，包含模型的所有参数。通过配置文件进行初始化并不会加载与模型关联的权重，仅加载配置。请查看 [from_pretrained()](/docs/transformers/main/zh/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel.from_pretrained) 方法以加载模型权重。

带有语言建模头的 M2M100 模型。可用于摘要生成。

该模型继承自 [PreTrainedModel](/docs/transformers/main/zh/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel)。请查阅父类文档，了解该库为所有模型实现的通用方法（例如下载或保存、调整输入嵌入大小、剪枝头等）。

该模型也是 PyTorch [torch.nn.Module](https://pytorch.org/docs/stable/nn.html#torch.nn.Module) 的子类。请将其作为常规的 PyTorch Module 使用，有关通用用法和行为的所有事项，请参阅 PyTorch 文档。

#### forward[[transformers.M2M100ForConditionalGeneration.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, decoder_input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, decoder_attention_mask: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, encoder_outputs: tuple[tuple[torch.Tensor]] | None = None, past_key_values: transformers.cache_utils.Cache | None = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = None, decoder_inputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = None, labels: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, use_cache: bool | None = None, **kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'>)
```

[来源](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/modeling_m2m_100.py#L832)

**参数：**

input_ids (`torch.LongTensor`，形状为 `(batch_size, sequence_length)`，*可选*)：输入序列中 token 在词汇表中的索引。默认情况下，填充（padding）将被忽略。可以使用 [AutoTokenizer](/docs/transformers/main/zh/model_doc/auto#transformers.AutoTokenizer) 获取索引。有关详细信息，请参阅 [PreTrainedTokenizer.encode()](/docs/transformers/main/zh/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.encode) 和 [PreTrainedTokenizer.__call__()](/docs/transformers/main/zh/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.__call__)。[什么是输入 ID？](../glossary#input-ids)

attention_mask (`torch.Tensor`，形状为 `(batch_size, sequence_length)`，*可选*)：用于避免对填充（padding）标记索引执行注意力机制的掩码。掩码值取自 `[0, 1]`： - 1 表示**未掩码**的标记， - 0 表示**已掩码**的标记。 [什么是注意力掩码？](../glossary#attention-mask)

decoder_input_ids (`torch.LongTensor`，形状为 `(batch_size, target_sequence_length)`，*可选*) : 解码器输入序列中词元在词汇表中的索引。 可以使用 [AutoTokenizer](/docs/transformers/main/zh/model_doc/auto#transformers.AutoTokenizer) 获取索引。 有关详细信息，请参阅 [PreTrainedTokenizer.encode()](/docs/transformers/main/zh/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.encode) 和 [PreTrainedTokenizer.__call__()](/docs/transformers/main/zh/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.__call__)。  [什么是解码器输入 ID？](../glossary#decoder-input-ids)  M2M100 使用 `eos_token_id` 作为 `decoder_input_ids` 生成的起始词元。 如果使用 `past_key_values`，则只需输入最后几个 `decoder_input_ids`（参见 `past_key_values`）。

decoder_attention_mask (`torch.LongTensor`，形状为 `(batch_size, target_sequence_length)`，*可选*) : 默认行为：生成一个忽略 `decoder_input_ids` 中填充标记的张量。默认情况下也会使用因果掩码。

encoder_outputs (`tuple[tuple[torch.Tensor]]`, *可选*) : 元组由 (`last_hidden_state`, *可选*: `hidden_states`, *可选*: `attentions`) 组成。`last_hidden_state` 的形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`，*可选*) 是编码器最后一层输出的隐藏状态序列。用于解码器的交叉注意力中。

past_key_values (`~cache_utils.Cache`，*可选*)：预计算的隐藏状态（自注意力块和交叉注意力块中的键和值），可用于加速顺序解码。这通常由模型在解码的先前阶段返回的 `past_key_values` 组成，前提是 `use_cache=True` 或 `config.use_cache=True`。 仅允许 [Cache](/docs/transformers/main/zh/internal/generation_utils#transformers.Cache) 实例作为输入，请参阅我们的 [kv cache guide](https://huggingface.co/docs/transformers/en/kv_cache)。如果未传入 `past_key_values`，则默认初始化 [DynamicCache](/docs/transformers/main/zh/internal/generation_utils#transformers.DynamicCache)。 模型将输出与输入相同的缓存格式。 如果使用 `past_key_values`，则用户预期仅输入未处理的 `input_ids`（即未向此模型提供其过去键值状态的那些），其形状为 `(batch_size, unprocessed_length)`，而不是形状为 `(batch_size, sequence_length)` 的所有 `input_ids`。

inputs_embeds (`torch.Tensor`，形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`，*可选*)：可选地，你可以选择直接传入嵌入表示，而不是传入 `input_ids`。如果你希望比模型内部的嵌入查找矩阵更精细地控制如何将 `input_ids` 索引转换为对应的向量，这将非常有用。

decoder_inputs_embeds (`torch.Tensor`，形状为 `(batch_size, target_sequence_length, hidden_size)`，*可选*)：可选地，您可以选择直接传入嵌入表示，而不是传入 `decoder_input_ids`。如果使用了 `past_key_values`，则只需输入最后一段 `decoder_inputs_embeds`（参见 `past_key_values`）。如果您希望比模型内部的嵌入查找矩阵更精细地控制将 `decoder_input_ids` 索引转换为对应向量的方式，这将非常有用。如果 `decoder_input_ids` 和 `decoder_inputs_embeds` 均未设置，则 `decoder_inputs_embeds` 将取 `inputs_embeds` 的值。

labels (`torch.LongTensor`，形状为 `(batch_size, sequence_length)`，*可选*)：用于计算掩码语言建模损失的标签。索引值应在 `[0, ..., config.vocab_size]` 范围内，或为 -100（参见 `input_ids` 的文档字符串）。索引值设为 `-100` 的 token 将被忽略（即被掩码），损失仅针对标签在 `[0, ..., config.vocab_size]` 范围内的 token 进行计算。

use_cache (`bool`，*可选*)：如果设置为 `True`，则会返回 `past_key_values` 键值状态，可用于加速解码（参见 `past_key_values`）。

**返回：** [Seq2SeqLMOutput](/docs/transformers/main/zh/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.Seq2SeqLMOutput) 或 `tuple(torch.Tensor)`

一个 [Seq2SeqLMOutput](/docs/transformers/main/zh/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.Seq2SeqLMOutput) 或 `torch.Tensor` 元组（如果传入了 `return_dict=False` 或 `config.return_dict=False`），其包含的元素取决于配置（[M2M100Config](/docs/transformers/main/zh/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Config)）和输入。

[M2M100ForConditionalGeneration](/docs/transformers/main/zh/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100ForConditionalGeneration) 的 forward 方法重写了 `__call__` 特殊方法。

尽管前向传播的实现需要在此函数中定义，但之后应调用 `Module` 实例，而不是直接调用此函数，因为前者会负责执行预处理和后处理步骤，而后者会静默地忽略这些步骤。

- **loss** (`torch.Tensor`，形状为 `(1,)`，*可选*，在提供 `labels` 时返回) -- 语言建模损失。
- **logits**（形状为 `(batch_size, sequence_length, config.vocab_size)` 的 `torch.Tensor`）-- 语言建模头的预测分数（SoftMax 之前每个词汇表 token 的分数）。
- **past_key_values**（`EncoderDecoderCache`，*可选*，在传入 `use_cache=True` 或 `config.use_cache=True` 时返回）-- 它是一个 [EncoderDecoderCache](/docs/transformers/main/zh/internal/generation_utils#transformers.EncoderDecoderCache) 实例。更多详情，请参阅我们的 [kv cache 指南](https://huggingface.co/docs/transformers/en/kv_cache)。

  包含预计算的隐藏状态（自注意力块和交叉注意力块中的键和值），可用于（参见 `past_key_values` 输入）加速顺序解码。
- **decoder_hidden_states** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，在传入 `output_hidden_states=True` 或 `config.output_hidden_states=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（如果模型具有嵌入层，则包含嵌入层输出的一个张量，以及每个层输出的一个张量），形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`。

  解码器在每一层输出处的隐藏状态，以及初始嵌入输出。
- **decoder_attentions** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，当传入 `output_attentions=True` 或 `config.output_attentions=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（每层一个），形状为 `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  解码器在注意力 softmax 之后的注意力权重，用于在自注意力头中计算加权平均值。
- **cross_attentions** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，在传入 `output_attentions=True` 或 `config.output_attentions=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（每层一个），形状为 `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  解码器交叉注意力层在注意力 softmax 之后的注意力权重，用于在交叉注意力头中计算加权平均值。
- **encoder_last_hidden_state**（形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)` 的 `torch.Tensor`，*可选*）-- 模型编码器最后一层输出的隐藏状态序列。
- **encoder_hidden_states** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，在传入 `output_hidden_states=True` 或 `config.output_hidden_states=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（如果模型具有嵌入层，则包含嵌入层的输出，以及每一层的输出），形状为 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`。

  编码器在每一层输出处的隐藏状态，以及初始嵌入输出。
- **encoder_attentions** (`tuple(torch.Tensor)`，*可选*，在传入 `output_attentions=True` 或 `config.output_attentions=True` 时返回) -- 一个 `torch.Tensor` 元组（每层一个），形状为 `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  编码器在注意力 softmax 之后的注意力权重，用于在自注意力头中计算加权平均值。

翻译示例：

```python
>>> from transformers import AutoTokenizer, M2M100ForConditionalGeneration

>>> model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")
>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")

>>> text_to_translate = "Life is like a box of chocolates"
>>> model_inputs = tokenizer(text_to_translate, return_tensors="pt")

>>> # translate to French
>>> gen_tokens = model.generate(**model_inputs, forced_bos_token_id=tokenizer.get_lang_id("fr"))
>>> print(tokenizer.batch_decode(gen_tokens, skip_special_tokens=True))
```

## 使用 Flash Attention 2

Flash Attention 2 是注意力分数计算的一个更快、经过优化的版本，它依赖于 `cuda` 内核。

### 安装

首先，检查您的硬件是否与 Flash Attention 2 兼容。最新的兼容硬件列表可在[官方文档](https://github.com/Dao-AILab/flash-attention#installation-and-features)中查阅。

接下来，[安装](https://github.com/Dao-AILab/flash-attention#installation-and-features) Flash Attention 2 的最新版本：

```bash
pip install -U flash-attn --no-build-isolation
```

### 用法

要使用 Flash Attention 2 加载模型，可以将参数 `attn_implementation="flash_attention_2"` 传递给 [from_pretrained()](/docs/transformers/main/zh/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel.from_pretrained)。您可以使用 `torch.float16` 或 `torch.bfloat16` 精度。

```python
from transformers import M2M100ForConditionalGeneration, M2M100Tokenizer

model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", attn_implementation="flash_attention_2", device_map="auto").eval()
tokenizer = M2M100Tokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")

# translate Hindi to French
hi_text = "जीवन एक चॉकलेट बॉक्स की तरह है।"
tokenizer.src_lang = "hi"
encoded_hi = tokenizer(hi_text, return_tensors="pt").to(model.device)
generated_tokens = model.generate(**encoded_hi, forced_bos_token_id=tokenizer.get_lang_id("fr"))
tokenizer.batch_decode(generated_tokens, skip_special_tokens=True)
"La vie est comme une boîte de chocolat."
```

### 预期加速

下图展示了预期的加速效果，对比了原生实现与 Flash Attention 2 的纯推理时间。

## 使用缩放点积注意力（SDPA）

PyTorch 在 `torch.nn.functional` 中包含了原生的缩放点积注意力（SDPA）算子。该函数涵盖了多种实现方式，可根据输入和所用硬件进行应用。有关更多信息，请参阅[官方文档](https://pytorch.org/docs/stable/generated/torch.nn.functional.scaled_dot_product_attention.html)或[GPU 推理](https://huggingface.co/docs/transformers/main/en/perf_infer_gpu_one#pytorch-scaled-dot-product-attention)页面。

当存在可用实现时，`torch>=2.1.1` 默认使用 SDPA，但您也可以在 `from_pretrained()` 中设置 `attn_implementation="sdpa"` 以显式请求使用 SDPA。

```python
from transformers import M2M100ForConditionalGeneration

model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", attn_implementation="sdpa", device_map="auto")
...
```

为了获得最佳加速效果，我们建议以半精度（例如 `torch.float16` 或 `torch.bfloat16`）加载模型。