RNN,LSTM,GRU,Seq2Seq,Seq2Seqwithattention,transformer

回顾并总结一下RNN,LSTM,GRU,Seq2Seq,Seq2Seqwithattention,transformer的关系的差别

1.RNN:

之前的博客专门总结过,这里提一下它的缺点:

梯度消失/爆炸;只有记忆没有遗忘,数据多了之后抓不到重点;必须逐个单词处理,不能并行处理。

2.LSTM:引入了cell state,就是长时记忆

有三个门,forget/input/output(门的结构:sigmoid+对应点积乘法)

引入了长时记忆,缓解了RNN的梯度消失和长期依赖问题

缺点:句子过长时,还是容易遗忘较远的内容;必须逐个单词处理,不能并行

3.GRU

LSTM的简化版,只有两个门,reset和update,reset控制遗忘和记忆的权重,update表示历史信息遗忘程度。输出也取消了长时记忆cell state,只输出ht

最终ht=(1-zt)*ht-1+zt*h^

优点:参数量比LSTM少,计算更快,更容易训练

缺点:同LSTM

以上这些都无法处理输入一段序列产生不一定长度新序列的任务,所以出现了seq2seq:

由encoder和decoder组成,其中encoder和decoder都是RNN/LSTM/GRU

缺点:句子太长就会产生遗忘,精度会下降,因为每个单词都没有考虑语义信息

又出现了seq2seqwithattention:

在生成每个单词时,从原始句子中提取生成该单词时的最重要信息。

也是由encoder和decoder组成,其中encoder和decoder都是RNN/LSTM/GRU。

只不过encoder传给decoder的不只是第T时刻(最后一个时刻)的hidden state,还有前面所有的hidden state,用所有的hidden state * softmax(hidden state) + 第T时刻的hidden state 作为decoder的输入

缺点:不能并行处理

然后最牛的transformer就诞生了:完全没有用RNN/LSTM/GRU,直接进行并行处理,先提取每个单词在句子中的权重softmax(Q*K/根号下dk),再对V进行加权求和,考虑到了每个句子中单词与单词之间的联系。

由于用的不是RNN,不能利用单词之间的顺序关系,所以需要加入position emb,并且position emb维度要和单词本身的emb相同。

其中还有残差块防止网络退化,让网络专注于当前和之前的差异,再加上LayerNormalization加速收敛、缓解梯度饱和。

在decoder的cross attention层保证了每一个产生的单词都能考虑到encoder的所有信息(Q来自decoder,K和V来自encoder)

PS:decoder的自注意力机制层是带mask的,因为后面的单词还没产生所以不考虑后面的

相关推荐
风落无尘13 小时前
第九章《语言与理解》 完整学习资料
gpt·rnn·语言模型·transformer
初心未改HD15 小时前
深度学习之LSTM与GRU门控循环单元详解
深度学习·gru·lstm
初心未改HD1 天前
深度学习之RNN循环神经网络详解
人工智能·rnn·深度学习
Yunzenn1 天前
深度分析字节最新研究cola-DLM第 01 章:语言生成的三次范式之争 —— 从 RNN 到 AR 到扩散
linux·人工智能·rnn·深度学习·机器学习·架构·transformer
郑同学zxc2 天前
机器学习20-RNN
人工智能·rnn·机器学习
陈天伟教授3 天前
图解人工智能(28)循环神经网络是如何实现记忆功能
人工智能·rnn·深度学习
YUDAMENGNIUBI3 天前
day27_卷积神经网络与循环神经网络入门
人工智能·rnn·cnn
kcuwu.4 天前
CNN与RNN入门技术博客
人工智能·rnn·cnn
项目申报小狂人6 天前
一种使用双向长短时记忆网络结合鲸鱼优化算法的类火星矿物元素精确定量分析模型
人工智能·算法·lstm
王_teacher8 天前
GRU (Gated Recurrent Unit,门控循环单元) 原理详解 并且手写GRU模型
人工智能·gru·llm·nlp