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。

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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:

  1. 计算注意力分数:通过查询(Query)、键(Key)、值(Value)的交互得到
  2. 应用softmax函数:将分数归一化为概率分布
  3. 加权求和:根据概率分布对值进行加权组合
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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

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