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    <title>DEV Community: Tech-Aarvam</title>
    <description>The latest articles on DEV Community by Tech-Aarvam (@techaarvam).</description>
    <link>https://dev.to/techaarvam</link>
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      <title>DEV Community: Tech-Aarvam</title>
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    <language>en</language>
    <item>
      <title>Attention is simpler than you think - A hand-crafted superhero transformer</title>
      <dc:creator>Tech-Aarvam</dc:creator>
      <pubDate>Tue, 08 Sep 2026 11:46:52 +0000</pubDate>
      <link>https://dev.to/techaarvam/attention-is-simpler-than-you-think-a-hand-crafted-superhero-transformer-pid</link>
      <guid>https://dev.to/techaarvam/attention-is-simpler-than-you-think-a-hand-crafted-superhero-transformer-pid</guid>
      <description>&lt;p&gt;&lt;a href="https://colab.research.google.com/github/techaarvam/byom_workshop/blob/main/attention_ann.ipynb" rel="noopener noreferrer"&gt;&lt;img src="https://media2.dev.to/dynamic/image/width=800%2Cheight=%2Cfit=scale-down%2Cgravity=auto%2Cformat=auto/https%3A%2F%2Fcolab.research.google.com%2Fassets%2Fcolab-badge.svg" alt="Open In Colab" width="117" height="20"&gt;&lt;/a&gt;&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;a href="https://media2.dev.to/dynamic/image/width=800%2Cheight=%2Cfit=scale-down%2Cgravity=auto%2Cformat=auto/https%3A%2F%2Fdev-to-uploads.s3.us-east-2.amazonaws.com%2Fuploads%2Farticles%2F8af1njhq2amjxipfzoj2.jpg" class="article-body-image-wrapper"&gt;&lt;img src="https://media2.dev.to/dynamic/image/width=800%2Cheight=%2Cfit=scale-down%2Cgravity=auto%2Cformat=auto/https%3A%2F%2Fdev-to-uploads.s3.us-east-2.amazonaws.com%2Fuploads%2Farticles%2F8af1njhq2amjxipfzoj2.jpg" alt="Learning Attention is Easy" width="800" height="1000"&gt;&lt;/a&gt;&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;em&gt;Part of the TechAarvam workshop support files — &lt;a href="https://www.techaarvam.com/workshops/build-your-own-model" rel="noopener noreferrer"&gt;Build Your Own Model&lt;/a&gt;.&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;

&lt;h2&gt;
  
  
  Attention is simpler than you think
&lt;/h2&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  A hand-crafted superhero transformer
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;This notebook presents a hand-crafted example. The goal is to understand the intuition behind the attention block in the transformer architecture.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Attention and FFN are the two main components. FFN is an Artificial neural network (ANN) with 1 input, 1 hidden, and 1 output layer.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;So we start constructing the FFN's job by hand. Then we show how Attention extracts what the FFN can use from a sentence. The sentences used and the vocabulary are intentionally hand-designed to be simple. The attention block weights are hand-coded, instead of trained. The ANN(FFN) is trained.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="kn"&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;numpy&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;set_printoptions&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;precision&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;suppress&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;h2&gt;
  
  
  Part 1: Artificial Neural Network
&lt;/h2&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Vocabulary for the ANN
&lt;/h3&gt;

&lt;div class="table-wrapper-paragraph"&gt;&lt;table&gt;
&lt;thead&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;th&gt;Word&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;can fly?&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;has wheels?&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;can speak?&lt;/th&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;/thead&gt;
&lt;tbody&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Rock&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Human&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Car&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Talking Tow Truck&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Crow&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Flying Superhero&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Plane&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Talking Planes&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;/tbody&gt;
&lt;/table&gt;&lt;/div&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;word_to_attributes&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Rock&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;              &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Human&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;             &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Car&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;               &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Talking Tow Truck&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Crow&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;              &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Flying Superhero&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;  &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Plane&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;             &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Talking Planes&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;    &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;

&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;word&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;bits&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;word_to_attributes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;items&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;():&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;word&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;bits&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Rock                 (0, 0, 0)
Human                (0, 0, 1)
Car                  (0, 1, 0)
Talking Tow Truck    (0, 1, 1)
Crow                 (1, 0, 0)
Flying Superhero     (1, 0, 1)
Plane                (1, 1, 0)
Talking Planes       (1, 1, 1)
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  ANN's learning goal
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;The ANN's output - the logits (probability scores) for the next word is a correction to the input word.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The input is fixed bit-encoding of 6 bits.&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Input word  - 3 bits, one-hot, or IDs (design choice)
Correction  - 3 bits
Output word - attributes after the correction
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Example
&lt;/h3&gt;

&lt;ol&gt;
&lt;li&gt;Rock + add flight -&amp;gt; Plane&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Human + add flight -&amp;gt; Flying Superhero
&lt;/li&gt;
&lt;/ol&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;attributes_to_word&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;bits&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;word&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;word&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;bits&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;word_to_attributes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;items&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()}&lt;/span&gt;


&lt;span class="k"&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;apply_correction&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;word&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;correction&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"""&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Correction is 3 bits: 1 means flip that attribute.&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"""&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;bits&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;word_to_attributes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;word&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;out&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;tuple&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;^&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;c&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;c&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;zip&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;bits&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;correction&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
    &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;attributes_to_word&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;out&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;


&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;apply_correction&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Rock&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)))&lt;/span&gt;   &lt;span class="c1"&gt;# add flight
&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;apply_correction&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Human&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)))&lt;/span&gt;  &lt;span class="c1"&gt;# add flight
&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Crow
Flying Superhero
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Training the ANN: Pseudocode
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="c1"&gt;# Pseudocode - not run here.
#
# for loop in range (num_epochs):
#     for batch_inputs, batch_targets in loader:
#         prediction = model.forward(batch_inputs)          # predict
#         loss = CrossEntropyLoss(prediction, target)       # how far off?
#         loss.backward()                                   # gradient descent
&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;


&lt;p&gt;In the full workshop, the notebook with the full ANN implementation is available. Visit the relevant TechAarvam pages to locate them.&lt;/p&gt;


&lt;h2&gt;
  
  
  Part 2: Attention Block
&lt;/h2&gt;

&lt;p&gt;Input is now a sentence:&lt;/p&gt;

&lt;blockquote&gt;
&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Crow keep-flight swap-speech he-is?&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;
&lt;/blockquote&gt;

&lt;p&gt;Sentences have complex structure. Word order varies.&lt;br&gt;
So: fixed sentence structure, small defined vocabulary.&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Objects:       Rock, Human, Crow, Flying superhero
Actions:       swap-flight, swap-speech, keep-flight, keep-speech
Interrogative: he-is?
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Tokens to vectors
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;8-bit vectors, shown as 4 + 4.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Bits 1-4 - attributes and correction:&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;

&lt;div class="table-wrapper-paragraph"&gt;&lt;table&gt;
&lt;thead&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;th&gt;Token&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;can fly&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;can speak&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;swap flight&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;swap speech&lt;/th&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;/thead&gt;
&lt;tbody&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Rock&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Human&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Crow&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Flying superhero&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;swap-flight&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;swap-speech&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;keep-flight&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
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&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;keep-speech&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;he-is?&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;/tbody&gt;
&lt;/table&gt;&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Bits 5-8 - token type:&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;

&lt;div class="table-wrapper-paragraph"&gt;&lt;table&gt;
&lt;thead&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;th&gt;Token&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;object?&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;flight act?&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;speech act?&lt;/th&gt;
&lt;th&gt;question?&lt;/th&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;/thead&gt;
&lt;tbody&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Rock&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Human&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Crow&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;Flying superhero&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;swap-flight&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;swap-speech&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;1&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;
&lt;td&gt;keep-flight&lt;/td&gt;
&lt;td&gt;0&lt;/td&gt;
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&lt;/tr&gt;
&lt;/tbody&gt;
&lt;/table&gt;&lt;/div&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;bit_labels&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;can fly&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;can speak&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;swap flight&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;swap speech&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;
        &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;object?&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;flight act?&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;speech act?&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;question?&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;token_to_bitvec&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;
    &lt;span class="c1"&gt;#                    fly spk swF swS  obj flA spA  q
&lt;/span&gt;    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Rock&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;             &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;   &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Human&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;            &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;   &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Crow&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;             &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;   &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Flying superhero&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;   &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;swap-flight&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;      &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;   &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;swap-speech&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;      &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;   &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;keep-flight&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;      &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;   &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;keep-speech&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;      &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;   &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
    &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;he-is?&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;           &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;   &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;
&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;token_to_bitvec&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;array&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;v&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;v&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;token_to_bitvec&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;items&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()}&lt;/span&gt;

&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;tok&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;v&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;token_to_bitvec&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;items&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;():&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tok&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;18&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;v&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;v&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Rock               [0 0 0 0]  [1 0 0 0]
Human              [0 1 0 0]  [1 0 0 0]
Crow               [1 0 0 0]  [1 0 0 0]
Flying superhero   [1 1 0 0]  [1 0 0 0]
swap-flight        [0 0 1 0]  [0 1 0 0]
swap-speech        [0 0 0 1]  [0 0 1 0]
keep-flight        [0 0 0 0]  [0 1 0 0]
keep-speech        [0 0 0 0]  [0 0 1 0]
he-is?             [0 0 0 0]  [0 0 0 1]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  The sentence
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;sentence&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Crow&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;keep-flight&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;swap-speech&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;he-is?&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;X&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;stack&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;token_to_bitvec&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;t&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sentence&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;X&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;(4, 8)





array([[1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1]])
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Attention Math
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Skip the equations and go to the hand-written Q, K, V weights to get the idea behind these equations first. &lt;/p&gt;

&lt;p&gt;N heads. Each head does:&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;

&lt;/p&gt;
&lt;div class="katex-element"&gt;
  &lt;span class="katex-display"&gt;&lt;span class="katex"&gt;&lt;span class="katex-mathml"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="katex-html"&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mop"&gt;&lt;span class="mord mathrm"&gt;Attention&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mopen"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;Q&lt;/span&gt;&lt;span class="mpunct"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;K&lt;/span&gt;&lt;span class="mpunct"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;V&lt;/span&gt;&lt;span class="mclose"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mrel"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mop"&gt;&lt;span class="mord mathrm"&gt;softmax&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mclose"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="minner"&gt;&lt;span class="mopen delimcenter"&gt;&lt;span class="delimsizing size3"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mopen nulldelimiter"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mfrac"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord sqrt"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span class="svg-align"&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;h&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="hide-tail"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="frac-line"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;Q&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;K&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;T&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mclose nulldelimiter"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mbin"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;M&lt;/span&gt;&lt;span class="mclose delimcenter"&gt;&lt;span class="delimsizing size3"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;V&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;
&lt;/div&gt;



&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;
&lt;span class="katex-element"&gt;
  &lt;span class="katex"&gt;&lt;span class="katex-mathml"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="katex-html"&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;Q&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;K&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;T&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;
&lt;/span&gt;
 - pairwise scores&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;softmax - normalize&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;
&lt;span class="katex-element"&gt;
  &lt;span class="katex"&gt;&lt;span class="katex-mathml"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="katex-html"&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;V&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;
&lt;/span&gt;
 - send the payload
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="k"&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;softmax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;z&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;z&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;z&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;z&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;max&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;keepdims&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;exp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;z&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;e&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;axis&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;keepdims&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="bp"&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;


&lt;span class="k"&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;head&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wq&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;Q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;K&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;V&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;X&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wq&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;X&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;X&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;d_h&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wq&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;scores&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Q&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;K&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;T&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;sqrt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;d_h&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="n"&gt;A&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;softmax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;scores&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
    &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;A&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;V&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;K&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;V&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;h3&gt;
  
  
  Hand-written heads
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Q - Query. K - Key. V - Value (payload).&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The Q, K, V are intermediate tensors, what the model has are the corresponding weights. &lt;br&gt;
The weight matrices transform the input in three ways to get the (Q, K, V).&lt;/p&gt;


&lt;div class="katex-element"&gt;
  &lt;span class="katex-display"&gt;&lt;span class="katex"&gt;&lt;span class="katex-mathml"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="katex-html"&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;Q&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mrel"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;W&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;Q&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;K&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mrel"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;W&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;K&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;V&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mrel"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;W&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;V&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;
&lt;/div&gt;



&lt;p&gt;X is the input. Its the full sentence in our example. A context length full of tokens as input. &lt;br&gt;
The three weight matrices transform the input. The three matrices perform - three tasks. &lt;br&gt;
The weight matrices are per-head. i.e each head can extract out different information from the tokens. &lt;/p&gt;

&lt;p&gt;
&lt;span class="katex-element"&gt;
  &lt;span class="katex"&gt;&lt;span class="katex-mathml"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="katex-html"&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;W&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;Q&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;
&lt;/span&gt;
 is weights for getting the queries for this head.&lt;br&gt;

&lt;span class="katex-element"&gt;
  &lt;span class="katex"&gt;&lt;span class="katex-mathml"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="katex-html"&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;W&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;K&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;
&lt;/span&gt;
 are the weights that transform the input tokens to keys. (keys are like answers to the queries)&lt;br&gt;

&lt;span class="katex-element"&gt;
  &lt;span class="katex"&gt;&lt;span class="katex-mathml"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="katex-html"&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;W&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;V&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;
&lt;/span&gt;
 is the payload, if the question and the answer for a pair of tokens get a high score, the W_V helps extract the payload or values from the tokens to pass along towards the FFN (toward the concatenation operation, then the FFN).&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Every word asks a question; And also the question is not the same across heads. Each word in Each head can ask a different question; We have two heads in this hand-constructed example (Object Head, Action Verb-Object head)&lt;br&gt;
Object head - &lt;code&gt;he-is?&lt;/code&gt; asks: are you an Object?&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Keys answer. Every token answers.&lt;br&gt;
Object head - "Crow" replies: I am an Object.&lt;/p&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Object Head - weights
&lt;/h3&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;Row 8 -&amp;gt; query &lt;code&gt;he-is?&lt;/code&gt; in the object head asks - are you an object?&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Row 5 -&amp;gt; key replies to this question. (i.e every token replies)&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Rows 1-2 -&amp;gt; payload is can fly, can speak. (Every token can have a payload, and tokens with high-scores get to send their payload)
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;Wq1&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;));&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wq1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;Wk1&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;));&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;Wv1&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;));&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;];&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Wq1&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wq1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Wk1&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Wv1&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Wq1
 [[0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [8. 0.]] 

Wk1
 [[0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [1. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]] 

Wv1
 [[1. 0.]
 [0. 1.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Action (Verb-Object) Head - weights
&lt;/h3&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;Row 8 -&amp;gt; &lt;code&gt;he-is?&lt;/code&gt; queries both slots&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Rows 6-7 -&amp;gt; keys are the two action types&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;Rows 3-4 -&amp;gt; payload is swap flight, swap speech
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;Wq2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;));&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wq2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;Wk2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;));&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;];&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;Wv2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;));&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;];&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Wq2&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wq2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Wk2&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Wv2&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Wq2
 [[0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [8. 8.]] 

Wk2
 [[0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [1. 0.]
 [0. 1.]
 [0. 0.]] 

Wv2
 [[0. 0.]
 [0. 0.]
 [1. 0.]
 [0. 1.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]
 [0. 0.]]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Object head: Derive K, V from the weights: Focus on the Crow
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;Crow, bits 1-8: &lt;code&gt;1 0 0 0 1 0 0 0&lt;/code&gt;&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The payload is Crow's object attributes.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;crow&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;token_to_bitvec&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Crow&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;x_Crow           &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;crow&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;x_Crow @ Wk1     &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;crow&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  &amp;lt;- key: I am an object&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;x_Crow @ Wv1     &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;crow&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  &amp;lt;- value: [can fly, can speak]&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;x_Crow            [1 0 0 0 1 0 0 0]
x_Crow @ Wk1      [1. 0.]   &amp;lt;- key: I am an object
x_Crow @ Wv1      [1. 0.]   &amp;lt;- value: [can fly, can speak]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Action head: Derive K, V from the weights: Focus on the swap-flight
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;swap-flight, bits 1-8: &lt;code&gt;0 0 1 0 0 1 0 0&lt;/code&gt;&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;The payload is the correction.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;sf&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;token_to_bitvec&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;swap-flight&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;x_swap-flight        &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;x_swap-flight @ Wk2  &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sf&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  &amp;lt;- key: I am a flight action&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;x_swap-flight @ Wv2  &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sf&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  &amp;lt;- value: [swap flight, swap speech]&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;x_swap-flight         [0 0 1 0 0 1 0 0]
x_swap-flight @ Wk2   [1. 0.]   &amp;lt;- key: I am a flight action
x_swap-flight @ Wv2   [1. 0.]   &amp;lt;- value: [swap flight, swap speech]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Both heads: Derive Q from the weights: Focus on he-is?
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;&lt;code&gt;he-is?&lt;/code&gt; is the last token, so we read row 3 of the attention matrix.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;
&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;out1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;A1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Q1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;K1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;V1&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;head&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wq1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;out2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;A2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Q2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;K2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;V2&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;head&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wq2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wk2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wv2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;q&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;sentence&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;he-is?&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Object head - attention from he-is?&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;tok&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;zip&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;sentence&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;K1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;A1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tok&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;14&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; key=&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  softmax=&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  head 1 output:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;out1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;Action head - attention from he-is?&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;tok&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;zip&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;sentence&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;K2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;A2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tok&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;14&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; key=&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  softmax=&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  head 2 output:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;out2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;Object head - attention from he-is?
  Crow           key=[1. 0.]  softmax=0.99
  keep-flight    key=[0. 0.]  softmax=0.00
  swap-speech    key=[0. 0.]  softmax=0.00
  he-is?         key=[0. 0.]  softmax=0.00
  head 1 output: [0.99 0.  ]

Action head - attention from he-is?
  Crow           key=[0. 0.]  softmax=0.00
  keep-flight    key=[1. 0.]  softmax=0.50
  swap-speech    key=[0. 1.]  softmax=0.50
  he-is?         key=[0. 0.]  softmax=0.00
  head 2 output: [0.  0.5]
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;
&lt;p&gt;Two action words split the mass, so head 2 gives &lt;code&gt;[0, 0.5]&lt;/code&gt;.&lt;br&gt;

&lt;span class="katex-element"&gt;
  &lt;span class="katex"&gt;&lt;span class="katex-mathml"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="katex-html"&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord mathnormal"&gt;W&lt;/span&gt;&lt;span class="msupsub"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="sizing reset-size6 size3 mtight"&gt;&lt;span class="mord mathnormal mtight"&gt;O&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;
&lt;/span&gt;
 scales by 2 -&amp;gt; &lt;code&gt;[0, 1]&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;
&lt;h3&gt;
  
  
  Concat: 4 bits out
&lt;/h3&gt;


&lt;div class="katex-element"&gt;
  &lt;span class="katex-display"&gt;&lt;span class="katex"&gt;&lt;span class="katex-mathml"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="katex-html"&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord munder"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span class="svg-align"&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="stretchy"&gt;&lt;span class="brace-left"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="brace-center"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="brace-right"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mopen"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="mpunct"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&amp;nbsp;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mclose"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord text"&gt;&lt;span class="mord"&gt;head&amp;nbsp;1&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&amp;nbsp;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;∥&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&amp;nbsp;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord munder"&gt;&lt;span class="vlist-t vlist-t2"&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span class="svg-align"&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="stretchy"&gt;&lt;span class="brace-left"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="brace-center"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="brace-right"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span&gt;&lt;span class="pstrut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mopen"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="mpunct"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&amp;nbsp;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mclose"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-s"&gt;​&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="vlist-r"&gt;&lt;span class="vlist"&gt;&lt;span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;&lt;span class="mord text"&gt;&lt;span class="mord"&gt;head&amp;nbsp;2&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mrel"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="base"&gt;&lt;span class="strut"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mopen"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="mpunct"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&amp;nbsp;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="mpunct"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&amp;nbsp;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="mpunct"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&amp;nbsp;&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mord"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="mspace"&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mclose"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;
&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;Wo&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;diag&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mf"&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;   &lt;span class="c1"&gt;# head 2 mass was split across 2 words
&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;concat&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;concatenate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;out1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;out2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]])&lt;/span&gt;
&lt;span class="n"&gt;final&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;concat&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Wo&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;concat        &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;concat&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;after W_O     &lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;final&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;
&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;val&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;zip&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;bit_labels&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;final&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;):&lt;/span&gt;
    &lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sa"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;  &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;12&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;val&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class="si"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;concat         [0.99 0.   0.   0.5 ]
after W_O      [0.99 0.   0.   1.  ]

  can fly      1
  can speak    0
  swap flight  0
  swap speech  1
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;

&lt;p&gt;Hand-built weights pulled the object attributes and the&lt;br&gt;
correction attributes into 4 bits.&lt;/p&gt;

&lt;p&gt;Crow: flies, no speech. Correction: swap speech.&lt;br&gt;
-&amp;gt; Flying superhero. Same 4 bits the ANN wanted.&lt;br&gt;
&lt;/p&gt;

&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight python"&gt;&lt;code&gt;&lt;span class="n"&gt;fly&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;speak&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;swap_fly&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;swap_speak&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;v&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;v&lt;/span&gt; &lt;span class="ow"&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;final&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;round&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;())&lt;/span&gt;

&lt;span class="n"&gt;obj_in&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;fly&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;speak&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;                       &lt;span class="c1"&gt;# ANN bits: fly, wheels, speak
&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;correction&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;swap_fly&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;swap_speak&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;

&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;object in :&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;attributes_to_word&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;obj_in&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;correction:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;correction&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;
&lt;span class="nf"&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;object out:&lt;/span&gt;&lt;span class="sh"&gt;"&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;apply_correction&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;attributes_to_word&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;obj_in&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;correction&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;



&lt;div class="highlight js-code-highlight"&gt;
&lt;pre class="highlight plaintext"&gt;&lt;code&gt;object in : Crow
correction: (0, 0, 1)
object out: Flying Superhero
&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;

&lt;/div&gt;




&lt;h3&gt;
  
  
  About this file
&lt;/h3&gt;

&lt;p&gt;This notebook is part of the support files for the TechAarvam workshop&lt;br&gt;
&lt;strong&gt;&lt;a href="https://www.techaarvam.com/workshops/build-your-own-model" rel="noopener noreferrer"&gt;Build Your Own Model&lt;/a&gt;&lt;/strong&gt;.&lt;/p&gt;

&lt;ul&gt;
&lt;li&gt;Website: &lt;a href="https://www.techaarvam.com" rel="noopener noreferrer"&gt;https://www.techaarvam.com&lt;/a&gt;
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&lt;/li&gt;
&lt;li&gt;YouTube: &lt;a href="https://www.youtube.com/@TechAarvam" rel="noopener noreferrer"&gt;https://www.youtube.com/@TechAarvam&lt;/a&gt;
&lt;/li&gt;
&lt;/ul&gt;

&lt;p&gt;© TechAarvam. You are free to use, copy, modify, share and build on this&lt;br&gt;
material, including for commercial purposes, &lt;strong&gt;provided you credit&lt;br&gt;
TechAarvam&lt;/strong&gt; and link back to &lt;a href="https://www.techaarvam.com" rel="noopener noreferrer"&gt;https://www.techaarvam.com&lt;/a&gt;. Please keep&lt;br&gt;
this notice with any copy or derivative. Provided as-is, without warranty.&lt;/p&gt;

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      <category>ai</category>
      <category>llm</category>
      <category>pytorch</category>
    </item>
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