Attention计算中的各个矩阵的维度都是如何一步步变化的?

在Transformer模型中,各个矩阵的维度变化是一个关键的过程,涉及到输入、编码器、解码器和输出等多个阶段。以下是详细的维度变化过程:

输入阶段

  • 输入序列 :假设输入序列的长度为seq_len,每个单词或标记通过词嵌入(word embedding)转换为一个固定维度的向量,维度为d_model。因此,输入矩阵的维度为(seq_len, d_model)
  • 位置编码 :位置编码(Positional Encoding)通常与词嵌入向量相加,以提供序列中每个单词的位置信息。位置编码的维度与词嵌入相同,即(seq_len, d_model)

编码器(Encoder)阶段

  • 多头注意力机制(Multi-Head Attention)

    • 查询(Q)、键(K)、值(V)矩阵 :输入矩阵与权重矩阵相乘得到Q、K、V矩阵。假设每个头的维度为d_k(通常d_k = d_model / num_heads),则Q、K、V的维度为(seq_len, d_k)
    • 注意力计算 :Q与K的转置相乘,得到一个注意力得分矩阵,维度为(seq_len, seq_len)。经过softmax处理后,再与V相乘,得到输出矩阵,维度为(seq_len, d_k)
    • 多头拼接 :将所有头的输出拼接或平均,得到最终的输出矩阵,维度为(seq_len, d_model)
  • 前馈神经网络(Feed-Forward Network)

    • 输入矩阵经过两个线性变换和非线性激活函数,最终输出的维度保持为(seq_len, d_model)

解码器(Decoder)阶段

  • 掩码多头注意力机制(Masked Multi-Head Attention)

    • 类似于编码器中的多头注意力机制,但使用了掩码来防止解码器在生成时"偷看"未来的信息。输出矩阵的维度为(seq_len, d_model)
  • 编码器-解码器注意力机制

    • 解码器的查询(Q)与编码器的键(K)和值(V)进行注意力计算,输出矩阵的维度为(seq_len, d_model)

输出阶段

  • 线性层和Softmax
    • 解码器的输出经过一个线性层,将维度从(seq_len, d_model)转换为(seq_len, vocab_size),其中vocab_size是词汇表的大小。
    • 最后通过Softmax层,得到每个单词的概率分布,用于预测下一个单词。

这些维度变化确保了Transformer模型能够有效地处理序列数据,并在各个层之间传递和转换信息。

相关推荐
HackTorjan2 小时前
2026年5月29日:全球首个通用人工智能操作系统正式发布,开启人机协同新纪元
人工智能
刘大猫.2 小时前
智造短剧新引擎:火山引擎上线「火山剧创 1.0」,制作效率提升 80%
人工智能·ai·chatgpt·机器人·大模型·火山引擎·短剧新引擎
红尘散仙3 小时前
我把终端小说阅读器接上了 AI Agent:TRNovel 现在能用 skill 生成书源了
人工智能·后端·rust
雅菲奥朗3 小时前
企业级 AI 自动化|OpenClaw 龙虾实战与认证
运维·人工智能·自动化·openclaw
HIT_Weston3 小时前
99、【Agent】【OpenCode】task 工具提示词(Slash command)(一)
人工智能·agent·opencode
25 Hz3 小时前
Mind 爱好者时空表征刊 第24期 | 时间结构学习、空间对时间表征的补偿、事件内部的时间扭曲……
人工智能
心中有国也有家3 小时前
GE图引擎深度解析——CANN的计算图优化与执行引擎
人工智能·pytorch·python·学习·numpy
海兰3 小时前
【文字三国志:第一篇】天命重构,大语言模型(LLM)动态生成文言风格的叙事文本的文字游戏
人工智能·游戏·语言模型
cxr8284 小时前
高分子复合材料 AI 逆向设计合——验证闭环、决策优化与中试放大
人工智能·材料逆向设计合成
litble4 小时前
如何速成LLM以伪装成一个AI研究者(6)——LoRA,Adapter,P-tuning,量化,QLoRA
人工智能·lora·量化·peft·qlora·高效微调