AF3 identity_trans函数解读

AlphaFold3 rigid_utils 模块的 identity_trans 函数的功能是生成带有批次维度的全零平移向量张量。

源代码：

@lru_cache(maxsize=None)
def identity_trans(
    batch_dims: Tuple[int], 
    dtype: Optional[torch.dtype] = None,
    device: Optional[torch.device] = None, 
    requires_grad: bool = True,
) -> torch.Tensor:
    trans = torch.zeros(
        (*batch_dims, 3), 
        dtype=dtype, 
        device=device, 
        requires_grad=requires_grad
    )
    return trans

源码解读：

1. 函数定义

def identity_trans(
    batch_dims: Tuple[int], 
    dtype: Optional[torch.dtype] = None,
    device: Optional[torch.device] = None, 
    requires_grad: bool = True,
) -> torch.Tensor:

✅ 参数解析：

• batch_dims : 表示输入的批次维度，比如 (16,) 就创建 16 个零向量 (16, 3)。

• dtype : 数据类型，float32, float64 之类的。

• device : 张量在哪个设备上，cpu 或 cuda。

• requires_grad : 是否需要梯度，默认为 True，适合训练场景。

👉 目标：创建一个形状 [*, 3] 的零向量，代表初始平移向量 (0, 0, 0)。

2. 创建张量

trans = torch.zeros(
    (*batch_dims, 3), 
    dtype=dtype, 
    device=device, 
    requires_grad=requires_grad
)

✅ 解析逐项看：

• (*batch_dims, 3) :

  • batch_dims 展开成多个批次维度，比如 (16,) 展开后就是 16。

  • 3 是每个向量的长度，表示 (x, y, z) 三个方向的位移。

  • 最终形状类似 torch.Size([16, 3])。

• dtype : 控制数据类型，比如 torch.float32。

• device : 控制张量生成在哪个设备，比如 cuda:0。

• requires_grad : 如果 True，这个张量就会参与梯度计算（适合训练用）。

3. 返回张量

• return trans
  

  最终返回 形状 [*, 3] 的全零平移向量张量。

4. 总结

identity_trans() 的核心功能：

✅ 生成初始位移向量 —— 形状 [*, 3] 的零向量，代表 "不移动"。

✅ 支持多批次输入 —— batch_dims 灵活扩展支持多维数据，比如 [(8, 4, 3)]。

✅ 缓存加速 —— 重复调用相同参数时，不重复创建张量，直接用缓存结果。

✅ 支持梯度训练 —— 默认开启 requires_grad=True，可以在训练时更新平移向量。