qkv网络训练时,Wq和 Wk和 Wv 矩阵需要调整来变化,但是词token的向量值也要同时随训练变化吗:"
简单直接的回答是:是的,词 token 的向量值(通常称为词嵌入)也需要随着训练一起调整变化。
在Transformer模型(以及绝大多数神经网络)的训练过程中,所有可训练的参数 都会通过反向传播和梯度下降进行更新。这包括 Query、Key、Value 的权重矩阵(Wq,Wk,WvWq,Wk,Wv),也包括输入层的词嵌入矩阵。
为了让你更清晰地理解这个过程,可以从以下几个层面来看:
1. 词嵌入层本身就是可训练的参数矩阵
在模型初始化时,词嵌入通常是一个形状为 [vocab_size, hidden_dim] 的矩阵(即查表)。
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刚开始: "苹果"这个词对应的向量是随机初始化的(或者用预训练向量初始化),它并不包含真正的语义信息。
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训练中: 当模型计算损失(Loss)并反向传播时,梯度不仅会更新 Wq,Wk,WvWq,Wk,Wv,也会更新词嵌入矩阵。这意味着"苹果"这个词的向量会逐渐被调整,使其在高维空间中更接近"水果"、"公司"等相关概念的语义位置。
2. 类比理解:原材料与加工机器
可以把整个过程想象成一个加工流水线:
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词嵌入: 相当于原材料(比如木头)。
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Wq,Wk,WvWq,Wk,Wv: 相当于加工机器(比如切割机和打磨机)。
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训练过程: 就是不断调整机器 的参数,同时也对原材料进行筛选和塑形,使得最终的产品(模型输出)效果最好。
如果只调整 Wq,Wk,WvWq,Wk,Wv 而不调整词向量,相当于只改进机器,却要求原材料一开始就是完美的------这在现实中几乎不可能,因为随机初始化的词向量本身质量很差。
3. 权重分配:到底是改哪个?
在反向传播中,这两类参数都会被调整,但它们负责的任务不同:
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更新词嵌入矩阵 :负责学习词的静态语义(比如"苹果"和"香蕉"的关系)。
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更新 Wq,Wk,WvWq,Wk,Wv :负责学习上下文动态语义(比如在句子"他咬了一口苹果"中,模型需要知道"苹果"在这里指的是食物,应该去关注"咬"这个词)。
4. 特殊情况
虽然在标准的训练流程中两者都更新,但在特定场景下会有例外:
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冻结层(Freezing): 在迁移学习或微调时,如果数据集非常小,为了防止过拟合,有时会把词嵌入层冻结 (即设置
requires_grad=False),只训练上层的 Wq,Wk,WvWq,Wk,Wv 和其他参数。但这是训练技巧,并非模型运行的默认原理。 -
预训练模型: 如果你加载 BERT 或 GPT 这样的预训练模型,里面的词嵌入矩阵已经是预训练好的。在你进行下游任务微调时,默认情况下这些词向量依然会继续微调(虽然只进行微小的变动)。
总结:
在端到端的训练中,词 token 的向量值(词嵌入) 和 Wq,Wk,WvWq,Wk,Wv 矩阵 是同时、协同变化的。它们共同构成了模型需要学习的参数。