拿著自己的 Q 到其他詞的 K 那裏去“打分”,Transformer憑借這一高度並行、吹年
所以需要額外告訴模型:
“這是文搞第 1 個詞,輸出 "我愛你"。懂L的
為了理解這個過程,看完整體代表Encoder;右邊一側Output(輸出) ,别人問:
“你跟我有多相關 ?吹年”打分越高,需要把每個詞轉換成一個向量,文搞
sin/cos 位置編碼乍一看有點數學味 ,懂L的
① Input Embedding:把詞變成數字向量
模型不認識“我”、看完“貓”這些詞,别人
也就是吹年說它和上麵的
Shifted Right協同工作 ,論文中的例子是並行開 8 個注意力頭。更深度的非線性變換 。整體代表Decoder。共同確保了模型無法“偷看答案” 。也就是一組數字 ,我們以翻譯任務為例 :輸入 "I Love You" ,Llama 都堆到了幾十層甚至上百層 。旨在讓更多讀者看完就能通俗地、05|重複 N 次 :論文是 6 層 ,把相關信息搜集到一起;
FFN則負責深加工 ,隻解讀圖表,
② Shifted Right :防止模型“偷看答案”
在模型訓練階段,並最終經過Add & Norm後輸出給下一層或最終的預測模塊。模型還是可以看到答案的一部分 ,
實際可以開12 個、
02|為什麽需要 Multi-Head Attention?
有了單一的 Self-Attention ,讓 Decoder 可以“請教 Encoder”:
“你生成的詞和輸入序列的哪些部分相關?”
例如翻譯 "I Love You" :
- 生成 "我" 時 ,“你” 、
但這其實也是一個 超參(Hyperparameter) 。同時又不需要多餘的訓練成本 。FFN 負責提升表達力。需要把標準答案整體右移一位 ,核心是 “從左到右 ,其工作嚴格遵循架構圖右側流程 ,
它像給每個位置貼上一段獨一無二的“節奏標簽”,逐詞生成”。這樣模型才能表達更複雜的模式,理解力越強。相當於給模型做一個填空題:
題目: <start> 我 愛此時模型看到的是 :
<start> 我 愛也就是右移一格 。
② Positional Encoding:給模型裝上“位置感”
Transformer 沒有像傳統 RNN 那樣按順序逐詞處理輸入 ,仿佛人人都可以講些相關名詞出來 ,那一定要認識一下本文的主角 Transformer。並在開頭加上起始符
, ① Output Embedding :先把輸出詞變向量
理解方式和輸入一樣,更抽象的特征表達,
當提起 Transformer 這個話題時,
它最初來自一篇被稱為“AI 大航海時代起點”的論文 :
- Attention is All You Need
這篇論文首次提出的 Transformer 架構 ,
又暈了?其實通俗來講就是 :Attention 負責找關係,直接抄就可以啊 ,模型越大 、
③ Q / K / V:Self-Attention 的靈魂
這是最讓人拍案叫絕的設計之一。讓 Transformer 能分辨詞的“位置”,
Encoder通過堆疊N個相同的層來逐步深化對輸入的理解;Decoder的每個層則嚴格遵循一個更複雜的處理流程 :
在Masked Multi-Head Attention中確保生成時不會“偷看”未來,
此時就需要
Masked Multi-Head Attention功能來遮住未預測的詞 ,如果你想對當下 AI LLM(大語言模型) 的工作原理有所了解,真正理解下 Transformer 究竟是何方神聖 。
今天我們就從這篇最初的論文出發,什麽自注意力機製啊、例如:
我 → [0.12, -0.88, 0.43, ...]
這裏簡化了精度方便閱讀,
最後對 V 進行加權求和 ,可以看到確實存在明顯區別:
這就是 Multi-Head Attention 的直觀體現。需要參考 Encoder 的輸出 。下麵我們就來一步步通俗理解下這張架構圖的深層含義。對這個信息進行更複雜 、例如 :
- 有些頭專注於主謂關係
- 有些頭捕捉代詞指代
- 有些頭看句子情感
- 有些頭看名詞短語邊界
- 有些頭看長距離依賴
- 有些頭捕捉句法樹結構
- ...
Transformer 不是隻看一個角度 ,
注意力頭的數量是一個超參(Hyperparameter) ,
比如模型要開始做這張填空卷了。
這其實也是模型訓練堆GPU能“大力出奇跡”的理論基礎。但也是理解後麵一切的起點 。成為當今所有大語言模型的基石,先引用這篇論文中的關於 Transformer 這個模型的整體架構圖 :
上來直接就看架構圖是不是有些暈?
沒關係,每個詞被映射成一個向量 ,
接下來,
首先 ,
於是:
原始輸入 + 注意力結果 → 做 LayerNorm 歸一化(對應架構圖中 Add & Norm)
這個殘差結構讓訓練穩定得多 ,
後來的 BERT 、上麵向右移一位沒啥意義呀,可能主要關注輸入的 "You"
⑤ Linear + Softmax:得到下一個詞的概率
比如已經生成了“我愛”,
一般來講 ,並再次經過Add & Norm 。它需要依次填出三個空 :
第一個空:題目是 <start> ______第二個空:題目是 <start> 我 ______第三個空:題目是 <start> 我 愛 ______④ Multi-Head Attention- “請教Encoder”
Decoder 在生成新詞時,連接輸入和輸出,
圖的左邊一側Input(輸入),
04|Feed Forward 網絡(FFN):進一步加工語義
Attention層負責廣撒網,防止模型從未來抄答案。再通過殘差連接與LayerNorm保障訓練的穩定性,向量化這一步非常基礎,從而真正理解它究竟為什麽如此火爆 。但若深入追問細節 ,
得到“新含義”。層數越多、卻很少有人能真正地說清楚。但對模型來說是非常簡單高效的。同樣通過一個FFN網絡進行深度加工,隻能接受數字。為啥又需要 Multi-Head Attention 呢 ?
因為我們需要從多個角度來理解自然語言。已經成為當下所有大模型的基礎。就越關注這個詞。decoder什麽的 ,
句子中的每個詞都會生成 3 個向量:
- Q(Query)我想找什麽?
- K(Key)我是誰?我有什麽特征?
- V(Value)我的實際含義是什麽?
它們不是概念 ,起不到訓練效果。可擴展的對稱性設計(Encoder與Decoder層具有相似的核心結構),就是下一個要生成的詞 。從更多視角掃描句子。GPT、讓每個詞清楚自己的“位置”。完美詮釋了
Attention is All You Need的革命性思想。01|輸入是怎麽被 Transformer“看懂”的 ?
整個輸入流程你隻需要先記住下麵的關鍵流程 :
詞 → 向量 → 加位置 → Q/K/V → 注意力 → FFN → 輸出
然後我們來一點一點看。Decoder的輸出經由Linear+Softmax層轉換為下一個詞的概率分布。這層 Attention 是橋梁,可能主要關注輸入的 "Love"
生成 "你" 時,也能堆更多層 。 最終 ,而不僅僅是做簡單的線性組合。
在Multi-Head Attention(即論文中的Encoder-Decoder Attention層)中“請教”Encoder的最終輸出,
論文中描述FFN的關鍵內容參考如下 :
簡單理解它就是一個非常樸素的兩層全連接網絡:
Linear → ReLU → Linear
FFN 的結果是:讓每個 token 得到更豐富、這是第 2 個詞……”
論文使用了 sin + cos 函數計算的位置編碼方式 ,最後由FFN進行深度非線性變換以增強特征表達 。
06|Decoder 如何像人一樣“輸出”內容?
Decoder是模型的“寫作器” ,會有類似這樣的一組概率 :
你 :71%
他:16%
它 :11%
其它 :2%
選概率最高的,
這就是單一的 Self-Attention。
③ Masked Multi-Head Attention :遮住未來
有同學說了 ,我們一步步拆解了Transformer的核心機製 :從詞向量化與位置編碼奠定基礎,
最終總結
通過本文的講解,
03|殘差連接 + LayerNorm:讓訓練更穩定
Self-Attention 隻是“加工”了一遍詞向量,描述了針對同一段文字 ,成體係地給身邊其他人講清楚 Transformer 工作原理,可能主要關注輸入的 "I"
論文裏 Encoder Nx這裏是堆了 6 層。
本文不討論公式,用於後續計算。揭開 ChatGPT 、到Self-Attention與Multi-Head Attention實現多視角的語義捕捉,
所以,48 個甚至更多的注意力頭,encoder、DeepSeek 背後的秘密,每個注意力頭可以關注不同的視角 ,
下圖是論文最後給出的一個簡單示例 ,





