Transformer 是一种在自然语言处理中广泛应用的模型,其工作流程如下:
注意力机制是 Transformer 最关键的创新,允许模型捕获长距离依赖关系。多头注意力可并行计算,因此高效。残差连接和层归一化则有助于优化网络。整体上,Transformer 无递归和卷积结构,计算并行化程度高,更适合并行加速。
位置编码方面,Transformer 通过一种称为位置编码的创新方法绕过了语序理解的障碍。其思路是将输入序列中的所有单词(如一个英语句子)在每个单词后面加上一个数字,表明它的顺序。从概念上讲,把理解语序的重担从神经网络的结构转移到数据本身。起初,在对 Transformer 进行任何数据训练之前,它并不知道如何解释这些位置编码。但是随着模型看到越来越多的句子和它们的编码,它学会了如何有效地使用它们。最初的作者使用正弦函数来进行位置编码,而不是简单的整数 1、2、3、4,但要点是相同的。将语序存储为数据,而不是靠网络结构,这样神经网络就更容易训练了。
当然可以,让我用一个简单的例子来解释一下Transformer的工作流程:假设我们有一个英文句子"I am a student"需要翻译成中文。Transformer的工作方式如下:1.输入嵌入(Input Embeddings)首先,将每个单词映射为一个向量,即单词嵌入(word embeddings)。例如"I"映射为一个512维的向量。2.位置编码(Positional Encodings)因为Transformer没有递归或卷积等捕获序列顺序的结构,所以需要给每个词位置加上位置编码,使模型知道词语的相对位置。3.编码器(Encoder)输入序列的嵌入向量和位置编码相加后被送入编码器层。编码器由多个相同的层组成,每层有两个核心部分:a)多头注意力机制(Multi-Head Attention)捕捉单词间的依赖关系。b)前馈神经网络(Feed-Forward NN)对attention的结果进行进一步编码。4.解码器(Decoder)编码器的输出被送入解码器层。解码器也是由多个相同层组成,每层除了编码器组件外,还有一个额外的注意力模块,对编码器的输出序列建模依赖关系。5.输出嵌入(Output Embeddings)解码器最后一层的输出被映射为输出单词概率分布。例如生成单词"我"、"是"等概率。6.生成(Generation)基于概率分布,以贪婪或beam search等解码策略生成完整的输出序列。
注意力机制是Transformer最关键的创新,允许模型捕获长距离依赖关系。多头注意力可并行计算,因此高效。残差连接和层归一化则有助于优化网络。整体上,Transformer无递归和卷积结构,计算并行化程度高,更适合并行加速。这就是一个高层次上的Transformer工作流程概览。实际实现细节则会更加复杂一些。希望这个解释对你有帮助!内容由AI大模型生成,请仔细甄别
Transformer,图片出自原稿:https://arxiv.org/abs/1706.03762虽然原稿中的图表有点吓人,但Transformer背后的创新可以归结为三个主要概念:1.位置编码(Positional Encodings)2.注意力机制(Attention)3.自注意力机制(Self-Attention)[heading3]位置编码[content]让我们从第一个开始,位置编码。假设我们要把文本从英语翻译成法语。回忆RNN,即之前的翻译方法,是通过按顺序处理单词来理解单词顺序。但这也是让它们难以并行化的原因。Transformer通过一种称为位置编码的创新方法绕过了这一障碍。其思路是将输入序列中的所有单词——在本例中是一个英语句子,在每个单词后面加上一个数字,表明它的顺序。所以,你为你的网络提供如下序列:从概念上讲,你可以把理解语序的重担从神经网络的结构转移到数据本身。起初,在对Transformer进行任何数据训练之前,它并不知道如何解释这些位置编码。但是随着这个模型看到越来越多的句子和它们的编码,它学会了如何有效地使用它们。我在这里做了一点过度简化——最初的作者使用正弦函数来进行位置编码,而不是简单的整数1、2、3、4——但要点是相同的。将语序存储为数据,而不是靠网络结构,这样你的神经网络就更容易训练了。