什么是Transformer?

Transformer是一种基于自注意力机制(Self-Attention)的深度学习模型架构,由Google团队于2017年提出。它突破了传统RNN和CNN的局限性,成为自然语言处理(NLP)领域的核心技术之一。

核心优势

  • 🚀 并行计算能力,训练速度比RNN快10倍以上
  • 🧠 全局依赖捕捉,能更好地处理长距离文本关系
  • 🔄 无需显式处理序列顺序,通过位置编码实现

Transformer架构组成

  1. 自注意力机制(Self-Attention)

    自注意力机制
    - 通过计算词与词之间的相关性,捕捉语义关联 - 支持多头注意力(Multi-Head Attention)增强模型表达能力
  2. 位置编码(Positional Encoding)

    位置编码
    - 为序列添加位置信息(正弦/余弦函数) - 使模型理解词序关系
  3. 前馈神经网络(Feed-Forward Network)

    • 每个位置独立处理,提升计算效率
    • 通常包含两个全连接层
  4. 残差连接与归一化(Residual + LayerNorm)

    • 解决梯度消失问题
    • 提高模型稳定性

典型应用场景

  • 📚 机器翻译(如Google翻译)
  • 💬 文本生成(如Chatbot)
  • 🧩 问答系统
  • 📊 文本摘要
  • 🧠 情感分析

学习资源推荐📚

  1. Transformer原理详解(推荐先学习注意力机制)
  2. HuggingFace实战教程(含代码示例)
  3. PyTorch实现解析(序列到序列模型进阶)

扩展阅读

想要深入了解Transformer的变体(如BERT、GPT)和优化技巧,可参考:Transformer衍生模型