Transformers documentation
Evolla
Este modelo foi contribuído para o Hugging Face Transformers em 26/07/2025.
Evolla
Visão geral
The Evolla model was proposed in Decoding the Molecular Language of Proteins with Evolla by Zhou et al..
Evolla é um modelo generativo avançado de linguagem proteica com 80 bilhões de parâmetros, projetado para decodificar a linguagem molecular das proteínas. Ele integra informações de sequências, estruturas e consultas do usuário para gerar insights precisos e contextualmente matizados sobre a função proteica. Treinado em um conjunto de dados gerado por IA sem precedentes, composto por 546 milhões de pares de perguntas e respostas sobre proteínas e 150 bilhões de tokens de palavras, o Evolla avança significativamente a pesquisa em proteômica e genômica funcional, fornecendo insights de nível especialista e esclarecendo a lógica molecular codificada nas proteínas.
O resumo do artigo é o seguinte:
As proteínas, as intrincadas máquinas moleculares da natureza, são o resultado de bilhões de anos de evolução e desempenham papéis fundamentais na manutenção da vida. No entanto, decifrar sua linguagem molecular — ou seja, compreender como as sequências e estruturas de proteínas codificam e determinam as funções biológicas — continua sendo um desafio fundamental na biologia moderna. Aqui, apresentamos o Evolla, um modelo generativo de linguagem de proteínas de fronteira com 80 bilhões de parâmetros, projetado para decodificar a linguagem molecular das proteínas. Ao integrar informações de sequências, estruturas e consultas do usuário, o Evolla gera insights precisos e contextualmente matizados sobre a função das proteínas. Uma inovação-chave do Evolla reside em seu treinamento em um conjunto de dados gerado por IA sem precedentes: 546 milhões de pares de perguntas e respostas sobre proteínas e 150 bilhões de tokens de palavras, projetados para refletir a imensa complexidade e diversidade funcional das proteínas. Após o pré-treinamento, o Evolla integra a Otimização de Preferência Direta (DPO) para refinar o modelo com base em sinais de preferência e a Geração Aumentada por Recuperação (RAG) para a incorporação de conhecimento externo, melhorando a qualidade e a relevância das respostas. Para avaliar seu desempenho, propomos um novo framework, o Instructional Response Space (IRS), demonstrando que o Evolla fornece insights de nível especialista, avançando a pesquisa em proteômica e genômica funcional, ao mesmo tempo que lança luz sobre a lógica molecular codificada nas proteínas. A demonstração online está disponível em http://www.chat-protein.com/.
Exemplos:
processor = EvollaProcessor.from_pretrained("westlake-repl/Evolla-10B-DPO-hf")
model = EvollaForProteinText2Text.from_pretrained("westlake-repl/Evolla-10B-DPO-hf", device_map="auto")
# aa_seq should have same length as foldseek
protein_inputs = [
{
"aa_seq": "MATGGRRG...",
"foldseek": "###lqpfd...", # hashtag means the low-confidence foldseek tokens
},
{
"aa_seq": "MLPGLALL...",
"foldseek": "dfwwkwad...",
}
]
message_list = [
[
{
"role": "system",
"content": "You are an AI expert that can answer any questions about protein.",
},
{"role": "user", "content": "What is the function of this protein?"},
],
[
{
"role": "system",
"content": "You are an AI expert that can answer any questions about protein.",
},
{"role": "user", "content": "What is the function of this protein?"},
]
]
input_dict = processor(
protein_inputs, messages_list, return_tensors="pt", text_max_length=512, protein_max_length=1024
)
with torch.no_grad():
generated_ids = hf_model.generate(**input_dict)
generated_texts = processor.batch_decode(
generated_ids, skip_special_tokens=True
)Dicas:
- Este modelo foi contribuído por Xibin Bayes Zhou.
- O código original pode ser encontrado aqui.
EvollaConfig
classe transformers.EvollaConfig
< source >( transformers_version: str | None = Nonearchitectures: list[str] | None = Noneoutput_hidden_states: bool | None = Falsereturn_dict: bool | None = Truedtype: str | torch.dtype | None = Nonechunk_size_feed_forward: int = 0is_encoder_decoder: bool = Falseid2label: dict[int, str] | dict[str, str] | None = Nonelabel2id: dict[str, int] | dict[str, str] | None = Noneproblem_type: Literal['regression', 'single_label_classification', 'multi_label_classification'] | None = Noneprotein_encoder_config: dict | transformers.configuration_utils.PreTrainedConfig | None = Nonevocab_size: int = 128256hidden_size: int = 4096intermediate_size: int = 14336num_hidden_layers: int = 32num_attention_heads: int = 32num_key_value_heads: int | None = 8hidden_act: str = 'silu'max_position_embeddings: int = 8192rms_norm_eps: float = 1e-05rope_parameters: transformers.modeling_rope_utils.RopeParameters | dict | None = Noneattention_bias: bool = Falseattention_dropout: float | int | None = 0.0mlp_bias: bool = Falsealigner_ffn_mult: int | None = 4aligner_enable_bias: bool | None = Truealigner_attention_probs_dropout_prob: float | None = 0.1aligner_num_add_layers: int | None = 8resampler_depth: int | None = 6resampler_dim_head: int | None = 64resampler_heads: int | None = 8resampler_num_latents: int | None = 64resampler_ff_mult: int | None = 4initializer_range: float = 0.02pad_token_id: int | None = Nonebos_token_id: int | None = 128000eos_token_id: int | list[int] | None = 128009use_cache: bool = Falsetie_word_embeddings: bool = Falseis_decoder: bool | None = Falseadd_cross_attention: bool | None = False )
Parâmetros
- protein_encoder_config (
dict, opcional) — Dicionário de opções de configuração usadas para inicializarSaProtConfig. - vocab_size (
int, opcional, padrão128256) — Tamanho do vocabulário do modelo. Define o número de tokens diferentes que podem ser representados pelosinput_ids. - hidden_size (
int, opcional, padrão4096) — Dimensão das representações ocultas. - intermediate_size (
int, opcional, padrão14336) — Dimensão das representações do MLP. - num_hidden_layers (
int, opcional, padrão32) — Número de camadas ocultas no decodificador do Transformer. - num_attention_heads (
int, opcional, padrão32) — Número de cabeças de atenção para cada camada de atenção no decodificador do Transformer. - num_key_value_heads (
int, opcional, padrão8) — Este é o número de cabeças de key_value que devem ser usadas para implementar Grouped Query Attention. Senum_key_value_heads=num_attention_heads, o modelo usará Multi Head Attention (MHA); senum_key_value_heads=1, o modelo usará Multi Query Attention (MQA); caso contrário, será usado GQA. Ao converter um checkpoint multi-head para um checkpoint GQA, cada grupo de cabeças de chave e valor deve ser construído por meio do meanpooling de todas as cabeças originais dentro desse grupo. Para mais detalhes, consulte este artigo. Se não for especificado, o valor padrão seránum_attention_heads. - hidden_act (
str, opcional, padrãosilu) — A função de ativação não linear (função ou string) no decodificador. Por exemplo,"gelu","relu","silu", etc. - max_position_embeddings (
int, opcional, padrão8192) — O comprimento máximo de sequência com o qual este modelo pode ser utilizado. - rms_norm_eps (
float, opcional, padrão1e-05) — O epsilon usado pelas camadas de normalização rms. - rope_parameters (
Union[~modeling_rope_utils.RopeParameters, dict], opcional) — Dicionário contendo os parâmetros de configuração para os embeddings RoPE. O dicionário deve conter um valor pararope_thetae, opcionalmente, parâmetros usados para escalonamento, caso você queira usar RoPE commax_position_embeddingsmaiores. - attention_bias (
bool, opcional, padrãoFalse) — Indica se deve ser usado um viés nas camadas de projeção de query, key, value e output durante a autoatenção. - attention_dropout (
Union[float, int], opcional, padrão0.0) — A taxa de dropout para as probabilidades de atenção. - mlp_bias (
bool, opcional, padrãoFalse) — Se deve usar um viés nas camadas up_proj, down_proj e gate_proj das camadas MLP. - aligner_ffn_mult (
int, opcional, padrão 4) — O multiplicador de FFN para a camada de alinhamento. - aligner_enable_bias (
bool, opcional, padrãoTrue) — Se deve usar viés na camada de alinhamento. - aligner_attention_probs_dropout_prob (
float, opcional, padrão 0.1) — A taxa de dropout para as probabilidades de atenção na camada de alinhamento. - aligner_num_add_layers (
int, opcional, padrão 8) — O número de camadas adicionais para a camada de alinhamento. - resampler_depth (
int, opcional, padrão 6) — A profundidade da camada de resampler no modelo Llama. - resampler_dim_head (
int, opcional, padrão 64) — A dimensão dos cabeçalhos na camada de resampler do modelo Llama. - resampler_heads (
int, opcional, padrão 8) — O número de cabeças na camada de resampler no modelo Llama. - resampler_num_latents (
int, opcional, padrão 64) — O número de latentes na camada de resampler no modelo Llama. - resampler_ff_mult (
int, opcional, padrão 4) — O multiplicador do FFN para a camada de resampler. - initializer_range (
float, opcional, padrão0.02) — O desvio padrão do truncated_normal_initializer para inicializar todas as matrizes de pesos. - pad_token_id (
int, opcional) — ID do token usado para preenchimento no vocabulário. - bos_token_id (
int, opcional, padrão128000) — ID do token usado para o início do fluxo no vocabulário. - eos_token_id (
Union[int, list[int]], opcional, padrão128009) — ID do token usado para o fim do fluxo no vocabulário. - use_cache (
bool, opcional, padrãoFalse) — Indica se o modelo deve ou não retornar as últimas chaves/valores de atenção (não utilizado por todos os modelos). Relevante apenas seconfig.is_decoder=Trueou quando o modelo for um modelo generativo somente de decodificador. - tie_word_embeddings (
bool, opcional, padrãoFalse) — Se deve vincular as embeddings de pesos de acordo com o mapeamentotied_weights_keysdo modelo. - is_decoder (
bool, opcional, padrãoFalse) — Indica se o modelo é usado como decodificador ou não. SeFalse, o modelo é usado como codificador. - add_cross_attention (
bool, opcional, padrãoFalse) — Se camadas de atenção cruzada devem ser adicionadas ao modelo.
Esta é a classe de configuração para armazenar a configuração de um EvollaModel. Ela é usada para instanciar um modelo Evolla de acordo com os argumentos especificados, definindo a arquitetura do modelo. Instanciar uma configuração com os padrões resultará em uma configuração semelhante à do westlake-repl/Evolla-10B-hf
Os objetos de configuração herdam de PreTrainedConfig e podem ser usados para controlar as saídas do modelo. Consulte a documentação de PreTrainedConfig para mais informações.
Exemplo:
>>> from transformers import EvollaModel, EvollaConfig
>>> # Initializing a Evolla evolla-10b style configuration
>>> configuration = EvollaConfig()
>>> # Initializing a model from the evolla-10b style configuration
>>> model = EvollaModel(configuration)
>>> # Accessing the model configuration
>>> configuration = model.configEvollaModel
forward
< source >( input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = Noneattention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneposition_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = Nonepast_key_values: transformers.cache_utils.Cache | None = Noneinputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneuse_cache: bool | None = Noneprotein_input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = Noneprotein_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonestructure_feats: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonemsa_feats: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonestructure_batch_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonemsa_batch_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None**kwargs ) → BaseModelOutputWithPast or tuple(torch.Tensor)
Parâmetros
- input_ids (
torch.LongTensorde forma(batch_size, sequence_length), opcional) — Índices dos tokens da sequência de entrada no vocabulário. O padding será ignorado por padrão.Os índices podem ser obtidos usando AutoTokenizer. Consulte PreTrainedTokenizer.encode() e PreTrainedTokenizer.call() para mais detalhes.
- attention_mask (
torch.Tensorde forma(batch_size, sequence_length), opcional) — Máscara para evitar a execução de atenção nos índices de tokens de preenchimento. Valores de máscara selecionados em[0, 1]:- 1 para tokens que não estão mascarados,
- 0 para tokens que estão mascarados.
- position_ids (
torch.LongTensorde forma(batch_size, sequence_length), opcional) — Índices das posições dos tokens de cada sequência de entrada nos embeddings de posição. Selecionados no intervalo[0, config.n_positions - 1]. - past_key_values (
~cache_utils.Cache, opcional) — Estados ocultos pré-computados (chaves e valores nos blocos de autoatenção e nos blocos de atenção cruzada) que podem ser usados para acelerar a decodificação sequencial. Isso geralmente consiste nopast_key_valuesretornado pelo modelo em uma etapa anterior da decodificação, quandouse_cache=Trueouconfig.use_cache=True.Apenas uma instância de Cache é permitida como entrada, consulte nosso guia de cache de kv. Se nenhum
past_key_valuesfor passado, DynamicCache será inicializado por padrão.O modelo sairá no mesmo formato de cache que é fornecido como entrada.
Se
past_key_valuesforem usados, espera-se que o usuário insira apenas osinput_idsnão processados (aqueles que não têm seus estados de chave e valor passados fornecidos a este modelo) com a forma(batch_size, unprocessed_length), em vez de todos osinput_idscom a forma(batch_size, sequence_length). - inputs_embeds (
torch.Tensorde forma(batch_size, sequence_length, hidden_size), opcional) — Opcionalmente, em vez de passarinput_ids, você pode escolher passar diretamente uma representação incorporada. Isso é útil se você quiser ter mais controle sobre como converter os índices deinput_idsnos vetores associados do que a matriz de busca de incorporação interna do modelo. - use_cache (
bool, opcional) — Se definido comoTrue, os estados de chave-valorpast_key_valuessão retornados e podem ser usados para acelerar a decodificação (vejapast_key_values). - protein_input_ids (
torch.LongTensor, opcional) — Os IDs de entrada para a sequência de proteína em tokens com consciência de estrutura. Deve ter a forma(batch_size, protein_seq_length)e o tipotorch.LongTensor. - protein_attention_mask (
torch.Tensor, opcional) — A máscara de atenção para a sequência de proteína. Deve ter a forma(batch_size, protein_seq_length)e o tipotorch.Tensor. - structure_feats (
torch.Tensor, opcional) — Os IDs de entrada para recursos baseados puramente em estrutura. Deve ter a forma(batch_size, structure_seq_length, structure_feat_dim)e o tipotorch.Tensor. Entrada fictícia por enquanto. - msa_feats (
torch.Tensor, opcional) — Os IDs de entrada para recursos baseados puramente em MSA. Deve ter a forma(batch_size, msa_seq_length, msa_feat_dim)e o tipotorch.Tensor. Entrada fictícia por enquanto. - structure_batch_mask (
torch.Tensor, opcional) — A máscara de lote para decidir quais sequências de proteína são puramente baseadas em estrutura. Deve ter a forma(batch_size)e o tipotorch.Tensor. Deve ser pareada comstructure_feats. Entrada fictícia por enquanto. - msa_batch_mask (
torch.Tensor, opcional) — A máscara de lote para decidir quais sequências de proteínas são puramente baseadas em MSA. Deve ter a forma(batch_size)e o tipotorch.Tensor. Deve ser pareada commsa_feats. Entrada fictícia por enquanto.
Retorna
BaseModelOutputWithPast ou tuple(torch.Tensor)
Um BaseModelOutputWithPast ou uma tupla de
torch.Tensor (se return_dict=False for passado ou quando config.return_dict=False) contendo vários
elementos dependendo da configuração (None) e das entradas.
O método forward do EvollaModel sobrescreve o método especial __call__.
Embora a receita para a passagem direta precise ser definida dentro desta função, deve-se chamar a instância de
Moduleem seguida, em vez desta, pois a primeira cuida da execução das etapas de pré e pós-processamento, enquanto a segunda as ignora silenciosamente.
last_hidden_state (
torch.Tensorde forma(batch_size, sequence_length, hidden_size)) — Sequência de estados ocultos na saída da última camada do modelo.Se
past_key_valuesfor usado, apenas o último hidden-state das sequências, com forma(batch_size, 1, hidden_size), é retornado.past_key_values (
Cache, opcional, retornado quandouse_cache=Trueé passado ou quandoconfig.use_cache=True) — É uma instância de Cache. Para mais detalhes, consulte nosso guia de cache kv.Contém estados ocultos pré-computados (chaves e valores nos blocos de autoatenção e, opcionalmente, se
config.is_encoder_decoder=True, nos blocos de atenção cruzada) que podem ser usados (veja a entradapast_key_values) para acelerar a decodificação sequencial.hidden_states (
tuple(torch.Tensor), opcional, retornado quandooutput_hidden_states=Trueé passado ou quandoconfig.output_hidden_states=True) — Tupla detorch.Tensor(um para a saída dos embeddings, se o modelo tiver uma camada de embedding, + um para a saída de cada camada) de forma(batch_size, sequence_length, hidden_size).Estados ocultos do modelo na saída de cada camada, além das saídas opcionais do embedding inicial.
attentions (
tuple(torch.Tensor), opcional, retornado quandooutput_attentions=Trueé passado ou quandoconfig.output_attentions=True) — Tupla detorch.Tensor(um para cada camada) com forma(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length).Pesos de atenção após o softmax de atenção, usados para calcular a média ponderada nos cabeçalhos de autoatenção.
EvollaForProteinText2Text
forward
< source >( input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = Noneattention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneinputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = Nonelabels: typing.Optional[torch.LongTensor] = Noneprotein_input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = Noneprotein_attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = Noneuse_cache: bool | None = Nonelogits_to_keep: typing.Union[int, torch.Tensor] = 0**kwargs )
Parâmetros
- input_ids (
torch.LongTensorde forma(batch_size, sequence_length), opcional) — Índices dos tokens da sequência de entrada no vocabulário. O padding será ignorado por padrão.Os índices podem ser obtidos usando AutoTokenizer. Consulte PreTrainedTokenizer.encode() e PreTrainedTokenizer.call() para mais detalhes.
- attention_mask (
torch.Tensorde forma(batch_size, sequence_length), opcional) — Máscara para evitar a execução de atenção nos índices de tokens de preenchimento. Valores de máscara selecionados em[0, 1]:- 1 para tokens que não estão mascarados,
- 0 para tokens que estão mascarados.
- inputs_embeds (
torch.Tensorde forma(batch_size, sequence_length, hidden_size), opcional) — Opcionalmente, em vez de passarinput_ids, você pode escolher passar diretamente uma representação incorporada. Isso é útil se você quiser ter mais controle sobre como converter os índices deinput_idsnos vetores associados do que a matriz de busca de incorporação interna do modelo. - labels (
torch.LongTensorde forma(batch_size, sequence_length), opcional) — Rótulos para o cálculo da perda de modelagem de linguagem mascarada. Os índices devem estar em[0, ..., config.vocab_size]ou ser -100 (veja a docstring deinput_ids). Tokens com índices definidos como-100são ignorados (mascarados); a perda é calculada apenas para os tokens com rótulos em[0, ..., config.vocab_size]. - protein_input_ids (
torch.LongTensor, opcional) — Os IDs de entrada para a sequência de proteína. Deve ter a forma(batch_size, protein_seq_length)e o tipotorch.LongTensor. - protein_attention_mask (
torch.Tensor, opcional) — A máscara de atenção para a sequência de proteína. Deve ter a forma(batch_size, protein_seq_length)e o tipotorch.Tensor. - use_cache (
bool, opcional) — Se definido comoTrue, os estados de chave-valorpast_key_valuessão retornados e podem ser usados para acelerar a decodificação (vejapast_key_values). - logits_to_keep (
Union[int, torch.Tensor], opcional, padrão0) — Se for umint, calcula os logits para os últimoslogits_to_keeptokens. Se for0, calcula os logits para todos osinput_ids(caso especial). Apenas os logits do último token são necessários para a geração, e calculá-los apenas para esse token pode economizar memória, o que se torna bastante significativo para sequências longas ou tamanho de vocabulário grande. Se for umtorch.Tensor, deve ser 1D, correspondendo aos índices a serem mantidos na dimensão de comprimento da sequência. Isso é útil ao usar o formato de tensor empacotado (uma única dimensão para lote e comprimento da sequência).
O método forward de EvollaForProteinText2Text substitui o método especial __call__.
Embora a receita para a passagem direta precise ser definida dentro desta função, deve-se chamar a instância de
Moduleem seguida, em vez desta, pois a primeira cuida da execução das etapas de pré e pós-processamento, enquanto a segunda as ignora silenciosamente.
Exemplo:
>>> from transformers import EvollaProcessor, EvollaForProteinText2Text
>>> model = EvollaForProteinText2Text.from_pretrained("westlake/Evolla-10B-hf")
>>> processor = EvollaProcessor.from_pretrained("westlake/Evolla-10B-hf")
>>> protein_information = {
"aa_seq": "your amino acid sequence",
"foldseek": "your foldseek sequence",
}
>>> question = "What is the function of this protein?"
>>> message = [
{"role": "system", "content": "You are an AI expert that can answer any questions about protein."},
{"role": "user", "content": question},
]
>>> inputs = processor(proteins=[protein_information], messages_list=[message], return_tensors="pt", padding="longest")
>>> outputs = model.generate(**inputs)
>>> print(processor.batch_decode(outputs, skip_special_tokens=True))EvollaProcessor
classe transformers.EvollaProcessor
< source >( protein_tokenizertokenizer = Noneprotein_max_length = 1024text_max_length = 512**kwargs )
Parâmetros
- protein_tokenizer (
EsmTokenizer) — Uma instância de EsmTokenizer. O tokenizador de proteínas é uma entrada obrigatória. - tokenizer (
tokenizer_class) — O tokenizer é uma entrada obrigatória. - protein_max_length (
int, opcional, padrão 1024) — O comprimento máximo da sequência a ser gerada. - text_max_length (
int, opcional, padrão 512) — O comprimento máximo do texto a ser gerado.
Constrói um EvollaProcessor que encapsula um tokenizador de proteínas e um tokenizador em um único processador.
EvollaProcessor oferece todas as funcionalidades de {protein_tokenizer_class} e tokenizer_class. Consulte ~{protein_tokenizer_class} e ~tokenizer_class para mais informações.
__call__
< source >( proteins: list[dict] | dict | None = Nonemessages_list: list[list[dict]] | list[dict] | None = Noneprotein_max_length: int | None = Nonetext_max_length: int | None = None**kwargs ) → a dict with following keys
Parâmetros
- proteins (
Union[List[dict], dict]) — Uma lista de dicionários ou um único dicionário contendo as seguintes chaves:"aa_seq"(str) — A sequência de aminoácidos da proteína."foldseek"(str) — A string foldseek da proteína.
- messages_list (
Union[List[List[dict]], List[dict]]) — Uma lista de listas de dicionários ou uma lista de dicionários contendo as seguintes chaves:"role"(str) — A função da mensagem."content"(str) — O conteúdo da mensagem.
- protein_max_length (
int, opcional, padrão 1024) — O comprimento máximo da sequência a ser gerada. - text_max_length (
int, opcional, padrão 512) — O comprimento máximo do texto. - return_tensors (
strou TensorType, opcional) — Se definido, retornará tensors de um framework específico. Os valores aceitos são:'pt': Retorna objetostorch.Tensordo PyTorch.'np': Retorna objetosnp.ndarraydo NumPy.
Retorna
um dicionário com as seguintes chaves
protein_input_ids(torch.Tensorde forma(batch_size, sequence_length)) — Os IDs de entrada para a sequência de proteína.protein_attention_mask(torch.Tensorde forma(batch_size, sequence_length)) — A máscara de atenção para a sequência de proteína.text_input_ids(torch.Tensorde forma(batch_size, sequence_length)) — Os IDs de entrada para a sequência de texto.text_attention_mask(torch.Tensorde forma(batch_size, sequence_length)) — A máscara de atenção para a sequência de texto.