Transformer 大语言模型（LLM）基石 - 构建完整的Transformer模型

锋哥原创的Transformer 大语言模型（LLM）基石视频教程：

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课程介绍

本课程主要讲解Transformer简介，Transformer架构介绍，Transformer架构详解，包括输入层，位置编码，多头注意力机制，前馈神经网络，编码器层，解码器层，输出层，以及Transformer Pytorch2内置实现，Transformer基于PyTorch2手写实现等知识。

Transformer 大语言模型（LLM）基石 - 构建完整的Transformer模型

前面我们已经把Transformer模型的各个组件都实现了，包括输入嵌入层，位置编码，掩码机制，多头自注意力机制，前馈神经网络，残差连接归一化层，编码器层，解码器层，输出层。现在我们把前面的这些组件组装下，实现完整的Transformer模型架构。

代码实现：

# 构建完整的Transformer模型
class Transformer(nn.Module):

    def __init__(self, encoder, decoder, source_embed, target_embed, output_layer):
        """
        构建完整的Transformer模型
        :param encoder: 编码器
        :param decoder: 解码器
        :param source_embed: 源语言嵌入层
        :param target_embed: 目标语言嵌入层
        :param output_layer: 输出层
        """
        super().__init__()
        self.encoder = encoder
        self.decoder = decoder
        self.source_embed = source_embed
        self.target_embed = target_embed
        self.output_layer = output_layer

    def forward(self, source, target, mask):
        source_embed_result = self.source_embed(source)
        target_embed_result = self.target_embed(target)
        encoder_result = self.encoder(source_embed_result)
        decoder_result = self.decoder(target_embed_result, encoder_result, mask)
        return self.output_layer(decoder_result)


# 测试Transformer模型
def test_transformer():
    vocab_size = 2000  # 词表大小
    embedding_dim = 512  # 词嵌入维度大小
    # 实例化编码器对象
    mha = MultiHeadAttention(d_model=embedding_dim, num_heads=8)
    ffn = FeedForward(d_model=embedding_dim, d_ff=2048)  # 前馈神经网络
    # 创建编码器层
    encoder_layer = EncoderLayer(d_model=embedding_dim, multi_head_attention=mha, d_ff=ffn)
    # 创建编码器
    encoder = Encoder(num_layers=6, layer=encoder_layer)

    # 创建解码器层
    multi_head_attention = copy.deepcopy(mha)
    cross_attention = copy.deepcopy(mha)
    d_ff = copy.deepcopy(ffn)
    decoder_layer = DecoderLayer(d_model=embedding_dim, multi_head_attention=multi_head_attention,
                                 cross_attention=cross_attention, d_ff=d_ff)
    decoder = Decoder(num_layers=6, layer=decoder_layer)

    # 创建源语言嵌入层
    embeddings_source = Embeddings(vocab_size=vocab_size, embedding_dim=embedding_dim)
    positional_encoding_source = PositionalEncoding(embedding_dim, dropout=0.1)
    source_embed = nn.Sequential(embeddings_source, positional_encoding_source)

    # 创建目标语言嵌入层
    embeddings_target = Embeddings(vocab_size=vocab_size, embedding_dim=embedding_dim)
    positional_encoding_target = PositionalEncoding(embedding_dim, dropout=0.1)
    target_embed = nn.Sequential(embeddings_target, positional_encoding_target)

    # 创建输出层
    output_layer = OutputLayer(d_model=embedding_dim, vocab_size=vocab_size)

    # 创建Transformer模型
    transformer = Transformer(encoder, decoder, source_embed, target_embed, output_layer)

    mask = create_sequence_mask(5)

    transformer_result = transformer(
        torch.tensor(torch.tensor([[1999, 2, 99, 4, 5], [66, 2, 3, 22, 5], [66, 2, 3, 4, 5]])),
        torch.tensor([[23, 5, 77, 3, 55], [166, 12, 13, 122, 15], [166, 21, 13, 14, 15]]),
        mask)
    print('transformer_result:', transformer_result.shape)


if __name__ == '__main__':
    test_transformer()

运行输出：