transformer结构

发布时间 2023-10-17 23:34:12作者: 黑逍逍

Transformer模型采用了一个特殊的神经网络架构,它主要包括编码器(Encoder)和解码器(Decoder)两个部分。这一架构是Transformer的关键组成部分,它被广泛用于自然语言处理(NLP)等任务。

编码器(Encoder):

编码器是Transformer模型的第一个部分,用于处理输入序列。它通常包括多个相同的编码器层,每个编码器层包含以下子层:

  • 前馈神经网络(Feedforward Neural Network):用于处理自注意力层的输出。
  • "Add & Norm" 层:是指在Transformer模型的各个子层之间插入的操作,通常用于规范化和增强模型的性能。它包括两个主要步骤:加法操作(Addition)和归一化操作
  • 多头注意力(Multi-Head Attention):在自注意力层中,可以使用多头注意力来允许模型关注不同方面的输入信息。多头注意力允许模型并行地学习多种不同的表示。

具体来说,Add & Norm层的操作如下:

  1. 加法操作(Addition):在这一步骤中,模型将子层的输出与输入相加。这有助于信息在子层之间的流动,同时也可以避免梯度消失或爆炸问题,有助于训练深层网络。

  2. 归一化操作(Normalization):在加法操作之后,模型进行归一化,通常使用层归一化(Layer Normalization)或批归一化(Batch Normalization)等方法。这有助于稳定训练过程,确保梯度流动,并提高模型的性能。

 

 

解码器(Decoder):

解码器通常用于序列到序列的任务,例如机器翻译。它也包括多个相同的解码器层,每个解码器层包含以下子层:

  • 前馈神经网络(Feedforward Neural Network):用于处理自注意力层和编码器-解码器注意力层的输出。
  • "Add & Norm" 层:是指在Transformer模型的各个子层之间插入的操作,通常用于规范化和增强模型的性能。它包括两个主要步骤:加法操作(Addition)和归一化操作 
  • 多头注意力(Multi-Head Attention):在自注意力层中,可以使用多头注意力来允许模型关注不同方面的输入信息。多头注意力允许模型并行地学习多种不同的表示。
  • Masked Multi-Head Attention(掩码多头自注意力)是Transformer模型中自注意力机制的一种变体,它在自注意力计算中引入了掩码(mask),用于处理序列数据时的不同需求

 

 

 

 

Transformer和卷积神经网络(CNN)

Transformer和卷积神经网络(CNN)是两种不同的深度学习架构,用于不同类型的任务和数据处理。

虽然它们在某些方面有一些相似之处,但它们的结构和工作方式有重要的差异。

主要区别如下:

  1. 自注意力机制 vs. 卷积操作:

    • Transformer模型的核心是自注意力机制,它允许模型在输入序列中的不同位置之间建立依赖关系,以更好地捕获上下文信息。自注意力机制可以在输入序列中动态地分配注意力。
    • 卷积神经网络使用卷积操作来提取局部特征,通常用于图像处理。卷积操作是固定的,不像自注意力机制那样动态分配注意力。
  2. 任务领域:

    • Transformer最初被广泛用于自然语言处理任务,如机器翻译、文本生成和文本分类。后来,它也在其他领域得到了应用,如计算机视觉和语音处理。
    • CNN最初设计用于图像处理,但它们也用于文本分类、对象检测等任务。
  3. 序列处理:

    • Transformer在处理序列数据时非常强大,因为它可以处理变长的输入序列,并且能够捕获长距离的依赖关系。这使得它在自然语言处理中表现出色。
    • CNN通常用于处理固定大小的输入,例如图像,而不适用于可变长度的序列数据。