NLP - Transformer原理解析

一、背景介绍

论文地址:https://arxiv.org/pdf/1706.03762

模型优势

  1. 能够实现并行计算,提高模型训练效率

2.更好的特征提取能力

发展进程:

ANN人工神经网络 -> RNN循环神经网络 -> LSTM/GRU -> Seq2Seq 模型框架 ->

Seq2Seq + 注意力机制 -> Transformer -> GPT、BERT、DeepSeek、Qwen等

绝大多数大模型底层的原理都是Transformer

二、框架结构

1. Seq2Seq 与 Transformer

2.四大部分

① 输入部分 ② 编码器部分 ③ 解码器部分 ④ 输出部分

============================== ++通用部分++ ===================================

Positional Encoding:位置编码

作用:给词向量增加位置信息。transformer框架本身是不明白词和词之间的顺序关系。所以需要额外告诉它,位置不同,词的含义也不同。

例如:小龙女想 过过 过过 过过 的生活,3个过过 含义完全不一样。

Feed Forward: 前馈神经网络/前馈全连接层

作用: 对每个位置的词向量进行信息增强,经过注意力机制处理后的数据,再使用前馈网络加工一下,给每个词添加更多的额外信息。

Add & Norm: 残差连接 和 层归一化/规范化层

作用:Add残差连接,是把注意力机制计算结果和原始结果进行求和

Norm层归一化,让数据调整到正态分布中,让模型更加稳定。

============================= ++编码器端部分++ =================================

左Nx:编码器层堆叠N层,得到编码器

作用: 把【多头自注意力子层+前馈网络】堆叠了6层。论文中N的值是6

Multi-Head Attention: 多头注意力

作用: 让模型同时从多个角度关注句子中每个词的含义

例如:大家就业时候,1个老师负责100个学生就业,那么每个学生受到帮助的程度都比较少。老师人数增加到10个,平均每个老师负责10个学生,10个老师不仅能够同时搞就业,而且每个学生受到关注的程度变高

Input Embedding: 编码器端的词嵌入层

作用:把词索引转成词向量

============================= ++解码器端部分++ =================================

右Nx:将解码器层堆叠N层,得到解码器

作用:把【掩码多头自注意力子层+多头注意力子层+前馈网络子层】堆叠了6层。论文中N值是6

Multi-Head Attention:多头注意力(也称为 交叉注意力 Cross Attention)

作用:让解码器更加关注解码器端输出的哪些数据

例如:文本翻译的时候,解码器译to之前,要分别与编码器端的欢迎、来、北京计算相似性。

Masked Multi - Head Attention: 掩码多头自注意力

作用:掩码的作用是为了防止偷看未来(后面)的词

例如:文本翻译的时候,解码器得到英语单词,例如翻译to的时候,只能查看它当前已翻译得到的词(例如Welcome),不能查看还未翻译的词(例如Beijing)

Output Embedding:解码器端的词嵌入层

作用:把词索引转成词向量

3.架构概述

输入文字 -> 嵌入 -> 位置编码 -> 编码器多层加工(注意力+前馈) -> 解码器多层加工(掩码注意力 + 关联编码器(交叉注意力) + 前馈) -> 线性层 -> Softmax -> 输出概率选词

整体架构的核心:

注意力机制抓关联,多层堆叠挖深度,残差归一化稳训练

三、具体开发步骤

1.编码器

2.解码器

参考编码器的开发过程,大部分地方的功能直接服用。主要开发【掩码多头自注意力层】

3.输出部分

非常简单,nn.Liner全连接层+Softmax激活函数

相关推荐
付威20233 分钟前
【pi-rust源码拆解】Agent 源码看不懂?先跟着一条消息走一遍--万字长文
人工智能
老马识码3 分钟前
复杂架构的取舍:Agentic RAG、LLM Wiki 与 Multi-Agent
人工智能
Maynor9963 分钟前
让 AI 编程助手学会做视频、做 PPT:Agent Skills 入门与安装全指南
人工智能·aigc·ai编程·效率工具·cursor·claude code
C++ 老炮儿的技术栈3 分钟前
sizeof操作符
c语言·c++·人工智能·mfc·c
柯南466822 分钟前
【AI工程师精讲】KV Cache 精讲:为什么 AI 越聊越慢,以及长上下文真正的成本在哪
人工智能·ai编程
QCoding24 分钟前
Spring AI Alibaba Graph实战:从ReAct Agent到Workflow,企业AI复杂流程该如何编排?
java·人工智能
小蒋观天下32 分钟前
端侧大模型在安防摄像头部署实操(上)|行业痛点、架构选型、落地思路解析
大数据·人工智能·安全·计算机视觉·ai大模型
hzxxxz1 小时前
端到端测速数据采集实战:从节点部署到指标口径的完整链路
人工智能
林伽一1 小时前
能力趋同、账单分化,技术选型正在从榜单转向负载|2026年10月06日
人工智能·科技·安全·ai
Jooolin1 小时前
把 GitHub Issue 的第一轮脏活交给 AI:做一个 Issue 分诊助手
人工智能·github