注意力机制(Attention Mechanism)是深度学习中用于模拟人类注意力选择过程的核心技术,广泛应用于自然语言处理、计算机视觉等领域。通过动态分配权重,模型能更高效地聚焦关键信息,显著提升性能。
1. 基本概念
注意力机制的核心思想是:在处理输入序列时,模型会根据当前任务的重要性分配不同的关注权重。例如,在机器翻译中,解码器通过注意力机制选择源语言中与当前目标词最相关的部分。
2. 发展历程
- 2014年:Bahdanau等人提出Bahdanau Attention,用于序列到序列任务
- 2017年:Vaswani团队在Transformer模型中推广自注意力机制(Self-Attention)
- 2020年:多头注意力(Multi-Head Attention)成为标准组件
3. 工作原理
注意力机制通常包含以下步骤:
- 计算注意力分数:通过查询(Query)、键(Key)、值(Value)的交互得到
- 应用softmax函数:将分数归一化为概率分布
- 加权求和:根据概率分布对值进行加权组合
4. 应用场景
- 机器翻译:如Google Translate使用注意力机制提升翻译质量
- 文本摘要:自动抽取文章关键信息
- 图像识别:结合CNN与注意力机制的模型(如SE Block)
- 语音处理:提升语音识别与生成效果
5. 扩展阅读
如需深入了解Transformer模型,可参考:
/transformer-introduction