清华大学综述:基于 Transformer 的大语言模型

语言建模作为语言模型(LMs)的基本功能,涉及对单词序列的建模以及预测后续单词的分布。

近年来,研究人员发现,扩大语言模型的规模不仅增强了它们的语言建模能力,而且还产生了处理传统NLP任务之外更复杂任务的新兴能力。

这些扩大规模的语言模型被称为大型语言模型(LLMs)。

主流的LLMs基于Transformer架构设计。

具体来说,一个典型的Transformer架构由多个堆叠的Transformer块组成。

通常,一个Transformer块由一个多头自注意力(MHSA)模块、一个前馈网络(FFN)和一个层归一化(LN)操作组成。

对于每个块,它接收前一个块的输出特征作为输入,并通过每个子模块传递特征以获得输出。

特别地,在第一个块之前,使用分词器将原始输入句子转换为一系列标记,随后的嵌入层用于将标记转换为输入特征。

然后,将额外的位置嵌入添加到输入特征中,以编码每个输入标记的顺序。

Transformer架构的核心概念是自注意力机制,它在MHSA模块中采用。具体来说,表示输入特征为X = x1, x2, ..., xn,MHSA模块对它们进行线性投影并获得一组查询Q、键K和值V,如公式所示:

其中WQi、WKi和WVi分别是第i个头的投影矩阵。

然后自注意力操作应用于每组(Qi, Ki, Vi)并得到第i个头的特征Zi,如公式所示:

其中dk是查询(键)的维度。

注意,自注意力操作包含矩阵乘法操作,其计算复杂度是对输入长度的二次方。最后,MHSA模块将所有注意力头的特征连接起来,并通过线性投影形成其输出Z,如公式所示:

其中WO是投影矩阵。

可以看到,自注意力机制允许模型识别不同输入部分的重要性,无论距离如何,并且可以捕捉输入句子中的长距离依赖和复杂关系。

Transformer块中的另一个重要模块是FFN。

通常,FFN位于MHSA模块之后,由两个带有非线性激活函数的线性变换层组成。它接收MHSA模块的输出特征X,如公式所示:

其中W1和W2表示两个线性层的权重矩阵,σ(·)表示激活函数。

本文翻译自清华大学最新成果论文:《A Survey on Efficient Inference for Large Language Models 》,arxiv.org/pdf/2404.14...


更多关于大模型的介绍,可以查看《Transformer最后一公里》专栏。

相关推荐
.YM.Z3 小时前
优选算法——【双指针算法2】C++实现
开发语言·c++·算法
zwc32104320554 小时前
第四周第五天——重构成类
c++·人工智能·opencv·算法·计算机视觉
Navigator_Z5 小时前
LeetCode //C - 1311. Get Watched Videos by Your Friends
c语言·算法·leetcode
云析赢指标公式网45 小时前
通达信ATAN均线角度公式源码笔记:四周期角度计算与DRAWBAND色带实现
笔记·算法
21岁被迫秃头5 小时前
SVT-AV1 Mini-Gop决策算法详解+源码分析.md
算法·av1·svt-av1·源码详解·mini-gop决策
Kobebryant-Manba5 小时前
IEKT向量矩阵流程&评估
人工智能·算法·矩阵
Js.Tx5 小时前
【具体数学 Concrete Mathematics】2.1.7 无限和式
算法·具体数学
FPGA信号处理6 小时前
【 凸优化】第六讲:求解器与支持向量机
算法·机器学习·支持向量机
专注仿真6 小时前
支持向量机(SVM)算法详解与代码实例
算法·机器学习·支持向量机
Pniubi6 小时前
力扣42接雨水(动态规划法)
算法·leetcode·职场和发展