模型结构概览

Transformer 模型由编码器(Encoder)和解码器(Decoder)组成,其核心在于自注意力机制(Self-Attention)和位置编码(Positional Encoding):

  • 编码器:包含多层自注意力模块和前馈神经网络
  • 解码器:包含掩码自注意力和编码器-解码器注意力
  • 关键组件:多头注意力(Multi-Head Attention)、前馈层(Feed-Forward)
transformer_architecture

自注意力机制可视化

自注意力机制通过计算词向量之间的相关性来捕捉上下文信息:

  1. Query-Key-Value 三元组计算
  2. 注意力权重 的热力图展示
  3. 上下文向量 的生成过程

示例:使用 Transformer 可视化工具 可观察不同位置词元的注意力分布

self_attention_mechanism

位置编码实现

位置编码为模型提供序列顺序信息:

  • 正弦/余弦函数编码(Sinusoidal Positional Embedding)
  • 学习型位置编码(Learned Positional Embedding)
  • 两种编码方式的对比实验

建议参考 位置编码详解 深入理解实现细节

position_encoding

可视化工具推荐

  1. 📊 使用 TensorBoard 监控训练过程
  2. 🧪 PyTorch 的 torchviz 库绘制计算图
  3. 🖼️ Hugging Face 的 transformers 可视化功能
  4. 📚 《深度学习》第6章附录的可视化案例

扩展阅读

想了解更多可视化技巧?可以查看 Transformer 可视化实践指南 获取代码示例和进阶方法

transformer_visualization