0、背景

Transformer 大模型，一種基于自注意力機(jī)制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，已被廣泛應(yīng)用于各種自然語(yǔ)言處理任務(wù)，比如：機(jī)器翻譯、文本摘要、生成問(wèn)答等。

從端到端的角度來(lái)看，Transformer 大模型中數(shù)據(jù)的處理流程主要包括四個(gè)階段：首先是嵌入階段（Embedding），隨后是注意力機(jī)制階段（Attention），然后是通過(guò)多層感知機(jī)（MLPs）進(jìn)行處理，最后是從模型的表示轉(zhuǎn)換到最終輸出的解嵌入階段（Unembedding），如下圖所示：

圖：Embedding -> Attention -> MLPs -> Unembedding

下面是對(duì)這四個(gè)階段的簡(jiǎn)要介紹。

1、Embedding（嵌入）階段

大模型的輸入通常由離散的詞匯或符號(hào)組成（比如：在英文文本中，每個(gè)單詞或標(biāo)點(diǎn)符號(hào)都是一個(gè)單獨(dú)的符號(hào)）。嵌入層的作用是將這些離散的符號(hào)轉(zhuǎn)換成連續(xù)的、具有固定維度的向量（通常稱為詞嵌入）。這些向量能夠捕獲符號(hào)的語(yǔ)義以及上下文信息。

在Transformer 大模型中，無(wú)論是編碼器（Encoder）還是解碼器（Decoder），都包含一個(gè)嵌入層。此外，在解碼器中，還會(huì)添加一個(gè)位置嵌入（Positional Embedding）層，用于記錄序列中單詞的位置信息，這是因?yàn)?Transformer 大模型不通過(guò) RNN 或 CNN 等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)直接捕捉序列的順序信息。

2、Attention （注意力機(jī)制）階段

注意力機(jī)制構(gòu)成了 Transformer 大模型的基石，它使得大模型能夠在產(chǎn)生當(dāng)前輸出時(shí)聚焦于輸入序列中的各個(gè)部分。Transformer 大模型采用了多種類型的注意力機(jī)制，其中包括自注意力（Self-Attention）、編碼器-解碼器注意力（Encoder-Decoder Attention）以及掩碼多頭注意力（Masked Multi-Head Attention）。

自注意力機(jī)制使得大模型能夠識(shí)別序列內(nèi)不同位置之間的相互關(guān)系，進(jìn)而把握序列的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。編碼器-解碼器注意力機(jī)制則使得大模型在輸出生成過(guò)程中能夠針對(duì)輸入序列的特定部分給予關(guān)注。在注意力機(jī)制的運(yùn)算過(guò)程中，會(huì)生成一個(gè)注意力權(quán)重矩陣，該矩陣揭示了輸入序列中每個(gè)位置對(duì)于當(dāng)前位置的貢獻(xiàn)程度。

3、MLPs（多層感知機(jī)，也稱為前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）階段

在注意力機(jī)制處理之后，大模型會(huì)利用一個(gè)或多個(gè)全連接層（也稱為前饋網(wǎng)絡(luò)或 MLPs）來(lái)進(jìn)行更深層次的變換和特征提取。

這些全連接層能夠捕捉輸入數(shù)據(jù)中的非線性關(guān)系，并輔助模型識(shí)別更復(fù)雜的模式。在 Transformer 大模型中，MLPs 一般被置于自注意力層和歸一化層之間，共同構(gòu)成了所謂的“編碼器塊”或“解碼器塊”。

4、Unembedding（從模型表示到最終輸出）階段

這一過(guò)程可以被視作從大模型的內(nèi)部表示到最終輸出格式的轉(zhuǎn)換。

在文本生成任務(wù)中，比如：機(jī)器翻譯，解碼器的輸出將通過(guò)一個(gè)線性層和一個(gè) Softmax 函數(shù)，以產(chǎn)生一個(gè)概率分布，該分布反映了下一個(gè)輸出詞（token）的概率。

而在其他類型的任務(wù)中，比如：文本分類，解碼器的輸出可能直接用于損失函數(shù)的計(jì)算（比如：交叉熵?fù)p失），或者通過(guò)其他方法轉(zhuǎn)換成最終的預(yù)測(cè)結(jié)果。

本文轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)玄姐聊AGI  作者：玄姐

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