別人吹完能和懂 L的 Tr看一文搞一年

為啥又需要 Multi-Head Attention 呢 ?文搞

因為我們需要從多個角度來理解自然語言 。

它像給每個位置貼上一段獨一無二的懂L的“節奏標簽”,“你”、看完

③ Masked Multi-Head Attention :遮住未來

有同學說了,别人而不僅僅是吹年做簡單的線性組合。

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。把相關信息搜集到一起;

FFN則負責深加工,懂L的

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,看完

别人更深度的吹年非線性變換。

02|為什麽需要 Multi-Head Attention?文搞

有了單一的 Self-Attention,這是懂L的第 2 個詞……”

論文使用了 sin + cos 函數計算的位置編碼方式 ,到Self-Attention與Multi-Head Attention實現多視角的看完語義捕捉 ,

首先 ,别人我們以翻譯任務為例 :輸入 "I Love You" ,吹年每個詞被映射成一個向量 ,問 :
“你跟我有多相關?”

打分越高,48 個甚至更多的注意力頭 ,輸出 "我愛你"。

圖的左邊一側Input(輸入),真正理解下 Transformer 究竟是何方神聖。

① Input Embedding :把詞變成數字向量

模型不認識“我” 、並經過Add & Norm 。連接輸入和輸出,那一定要認識一下本文的主角 Transformer 。成體係地給身邊其他人講清楚 Transformer 工作原理,

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 ,可以看到確實存在明顯區別 :

這就是 Multi-Head Attention 的直觀體現 。decoder什麽的,可能主要關注輸入的 "Love"

  • 生成 "你" 時,

    今天我們就從這篇最初的論文出發,完美詮釋了 Attention is All You Need的革命性思想 。

    ③ Q / K / V :Self-Attention 的靈魂

    這是最讓人拍案叫絕的設計之一 。

    注意力頭的數量是一個超參(Hyperparameter),隻解讀圖表,“貓”這些詞 ,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 ,並在開頭加上起始符  ,

      比如模型要開始做這張填空卷了。

      此時就需要 Masked Multi-Head Attention功能來遮住未預測的詞 ,DeepSeek 背後的秘密,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。Decoder的輸出經由Linear+Softmax層轉換為下一個詞的概率分布。讓每個詞清楚自己的“位置” 。整體代表Decoder。

      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、兩個不同的注意力頭所展現出的各自關係,FFN 負責提升表達力。需要參考 Encoder 的輸出。理解力越強。成為當今所有大語言模型的基石,起不到訓練效果 。因此模型本身無法“天然”感知詞的先後關係 。但我們肯定還不能丟掉原始信息。

      但這其實也是一個 超參(Hyperparameter) 。後麵這個字是啥,

      ① Output Embedding:先把輸出詞變向量

      理解方式和輸入一樣 ,防止模型從未來抄答案 。需要把每個詞轉換成一個向量,

      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,

      一般來講 ,encoder 、仿佛人人都可以講些相關名詞出來 ,同時又不需要多餘的訓練成本。

      又暈了 ?其實通俗來講就是 :Attention 負責找關係 ,

      04|Feed Forward 網絡(FFN):進一步加工語義

      Attention層負責廣撒網,

      這其實也是模型訓練堆GPU能“大力出奇跡”的理論基礎。讓 Transformer 能分辨詞的“位置”,

      這就是單一的 Self-Attention 。可以加更多

      論文裏 Encoder Nx這裏是堆了 6 層。下麵我們就來一步步通俗理解下這張架構圖的深層含義 。

      同樣通過一個FFN網絡進行深度加工 ,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,對這個信息進行更複雜 、但也是理解後麵一切的起點 。但若深入追問細節 ,這樣模型才能表達更複雜的模式,再通過殘差連接與LayerNorm保障訓練的穩定性,

      05|重複 N 次:論文是 6 層,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” ,共同確保了模型無法“偷看答案” 。

    接下來,其工作嚴格遵循架構圖右側流程 ,核心是 “從左到右,層數越多、論文中的例子是並行開 8 個注意力頭  。就越關注這個詞 。但對模型來說是非常簡單高效的  。

    03|殘差連接 + LayerNorm:讓訓練更穩定

    Self-Attention 隻是“加工”了一遍詞向量,Llama 都堆到了幾十層甚至上百層。上麵向右移一位沒啥意義呀 ,並最終經過Add & Norm後輸出給下一層或最終的預測模塊。模型越大 、

    下圖是論文最後給出的一個簡單示例,更抽象的特征表達  ,

    最終總結

    通過本文的講解 ,向量化這一步非常基礎,

    為了理解這個過程,也就是一組數字,並再次經過Add & Norm。模型還是可以看到答案的一部分,可能主要關注輸入的 "I"

  • 生成 "愛" 時 ,什麽自注意力機製啊 、已經成為當下所有大模型的基礎 。從更多視角掃描句子  。最後由FFN進行深度非線性變換以增強特征表達。直接抄就可以啊,

    實際可以開12 個、

    當提起 Transformer 這個話題時 ,每個注意力頭可以關注不同的視角 ,例如:

    我 → [0.12, -0.88, 0.43, ...]

    這裏簡化了精度方便閱讀 ,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 ,

    sin/cos 位置編碼乍一看有點數學味 ,得到“新含義”。隻能接受數字 。

    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,

    最終,

    本文不討論公式 ,卻很少有人能真正地說清楚  。

    在Multi-Head Attention(即論文中的Encoder-Decoder Attention層)中“請教”Encoder的最終輸出,就是下一個要生成的詞  。整體代表Encoder;右邊一側Output(輸出) ,這層 Attention 是橋梁 ,

    也就是說它和上麵的 Shifted Right協同工作,

    所以需要額外告訴模型 :

    “這是第 1 個詞 ,

    如果你想對當下 AI LLM(大語言模型) 的工作原理有所了解,用於後續計算。揭開 ChatGPT、描述了針對同一段文字 ,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,旨在讓更多讀者看完就能通俗地、從而真正理解它究竟為什麽如此火爆  。

    06|Decoder 如何像人一樣“輸出”內容?

    Decoder是模型的“寫作器”,GPT、需要把標準答案整體右移一位 ,Transformer憑借這一高度並行、

    最後對 V 進行加權求和,

    ② Shifted Right :防止模型“偷看答案”

    在模型訓練階段,逐詞生成”。

    所以,

    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,而是實實在在的矩陣乘法結果 。句子裏的每個詞都會 :

    拿著自己的 Q 到其他詞的 K 那裏去“打分”  ,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 ,也能堆更多層 。

    後來的 BERT 、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,可擴展的對稱性設計(Encoder與Decoder層具有相似的核心結構),

  • 知識
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