Transformer 是一种基于自注意力机制(Self-Attention)的深度学习架构,自 2017 年论文《Attention is All You Need》发布以来,已成为自然语言处理(NLP)领域的核心工具。其优势在于并行计算能力和对长距离依赖关系的建模效果,广泛应用于机器翻译、文本生成、语音识别等领域。

📌 核心结构

  1. 自注意力机制

    • 通过计算词与词之间的相关性,捕捉上下文信息
    自注意力机制
  2. 编码器(Encoder)与解码器(Decoder)

    • 编码器将输入序列转换为隐层表示,解码器生成输出序列
    编码器_解码器
  3. 多头注意力(Multi-Head Attention)

    • 通过多个注意力头并行处理信息,增强模型的表达能力
    多头注意力

🧩 应用场景

  • 机器翻译:如 Google Translate 使用 Transformer 提升翻译质量
  • 文本生成:如 Chatbot、文章续写等任务
  • 语音识别:将语音信号转化为文本
  • 图像处理:Vision Transformer(ViT)扩展至计算机视觉领域

✅ 优势对比

传统 RNN/CNN Transformer
序列依赖逐次处理 并行计算,效率更高
难以捕捉长距离依赖 自注意力机制解决此问题
参数量庞大 多头注意力优化参数利用率

📚 扩展阅读

如需深入了解 Transformer 的实现细节,可参考 深度学习基础概念自然语言处理入门

Transformer架构