Transformer 是一种在自然语言处理领域非常有效的模型,它通过自注意力机制实现了序列到序列的映射。本节将介绍如何通过可视化来理解 Transformer 的结构和工作原理。

结构

Transformer 由以下部分组成:

  • 编码器:将输入序列转换为一系列隐藏状态。
  • 解码器:将隐藏状态转换为输出序列。

编码器

编码器由多个相同的层组成,每层包含:

  • 多头自注意力机制:允许模型关注输入序列的不同部分。
  • 前馈神经网络:对每个隐藏状态进行非线性变换。

解码器

解码器与编码器类似,但每层还包含一个编码器-解码器注意力机制,允许解码器在生成输出时参考编码器的输出。

可视化

为了更好地理解 Transformer,我们可以通过可视化来观察其工作过程。以下是一个简单的可视化示例:

  • 输入序列[w1, w2, w3, ..., wn]
  • 隐藏状态[h1, h2, h3, ..., hn]
  • 输出序列[y1, y2, y3, ..., yn]

自注意力机制

自注意力机制允许模型在生成每个输出时,关注输入序列的不同部分。以下是一个简单的自注意力机制的可视化:

+----+       +----+       +----+
| w1 | ----> | h1 | ----> | y1 |
+----+       +----+       +----+
       |                        |
       |                        |
+----+       +----+       +----+
| w2 | ----> | h2 | ----> | y2 |
+----+       +----+       +----+
       |                        |
       |                        |
+----+       +----+       +----+
| w3 | ----> | h3 | ----> | y3 |
+----+       +----+       +----+
       |                        |
       |                        |
+----+       +----+       +----+
| wn | ----> | hn | ----> | yn |
+----+       +----+       +----+

编码器-解码器注意力机制

编码器-解码器注意力机制允许解码器在生成输出时参考编码器的输出。以下是一个简单的编码器-解码器注意力机制的可视化:

+----+       +----+       +----+
| w1 | ----> | h1 | ----> | y1 |
+----+       +----+       +----+
       |                        |
       |                        |
+----+       +----+       +----+
| w2 | ----> | h2 | ----> | y2 |
+----+       +----+       +----+
       |                        |
       |                        |
+----+       +----+       +----+
| w3 | ----> | h3 | ----> | y3 |
+----+       +----+       +----+
       |                        |
       |                        |
+----+       +----+       +----+
| wn | ----> | hn | ----> | yn |
+----+       +----+       +----+
       |                        |
       |                        |
+----+       +----+       +----+
| y1 | ----> | h1' | ----> | y2 |
+----+       +----+       +----+
       |                        |
       |                        |
+----+       +----+       +----+
| y2 | ----> | h2' | ----> | y3 |
+----+       +----+       +----+
       |                        |
       |                        |
+----+       +----+       +----+
| y3 | ----> | h3' | ----> | yn |
+----+       +----+       +----+

总结

通过可视化,我们可以更好地理解 Transformer 的结构和工作原理。如果您想了解更多关于 Transformer 的内容,请访问我们的Transformer 深入学习页面。

[

Transformer_structure
]

[

Attention_mechanism
]

[

Encoder_decoder_attention
]