LLM 学习（一 序言）

1.序言
LLM学习 Transformer 结构大概，图片的视频链接

知识点补充：

知识点1：“Embedding” 在人工智能领域：

是一种 “向量化” 或 “向量表示” 的技术，核心是将各类数据映射为连续向量，以在向量空间中体现数据特征及相互关系。

• 机器学习：原理是把离散数据映射为连续向量，从而捕捉数据间潜在关系；通常使用神经网络中的 embedding 层，经训练得到数据的向量表示。该技术能提升模型性能，增强其泛化能力，还可降低计算成本。
• 自然语言处理（NLP）：基于分布式假设，将文本转换为连续向量来捕捉语义信息。常采用词嵌入技术（如 word2vec）或复杂模型（如 Bidirectional Encoder Representations from Transformers，BERT，基于 Transformer 的双向编码器表示）学习文本表示，能够解决词汇鸿沟问题，为文本分类、情感分析、机器翻译等复杂 NLP 任务提供支持，助力文本语义理解。在该领域中，语义相近的单词在向量空间中的位置也相近。
• 图像领域：如 image embedding（图像嵌入），是将图像映射为向量，以便计算机更好地处理和理解图像信息，用于图像检索、分类等任务。

知识点2：Embedding 引入位置信息的原因

此外，在一些生成式 AI 工具（如 Stable Diffusion ）的应用场景中，Embedding 可理解为提示词打包。通过引入特定的触发词，就能代表原本大量描述性提示词的含义，在文件体积小的情况下，引导生成符合预期的结果，还能用于生成特定动作、特征或画风 。
在 Transformer 等模型中，Embedding 需要引入位置信息主要有以下原因：

• 捕捉序列顺序：自然语言是一种具有顺序结构的信息，词语在句子中的位置不同，句子表达的含义也会不同，如 “我喜欢你” 和 “你喜欢我”。普通的词 Embedding 只是对词本身语义的表示，不包含位置信息 ，引入位置 Embedding 能让模型感知词语在序列中的位置，从而理解句子的正确语义和逻辑顺序。
• 解决模型局限性：Transformer 模型基于自注意力机制，这种机制本身在处理输入时平等对待每个位置的元素，没有内置的顺序信息。若不添加位置 Embedding，模型无法区分 “苹果被我吃了” 和 “我吃了苹果” 这样词相同但顺序不同的句子，位置 Embedding 能弥补这一缺陷，增强模型对序列结构的理解能力。
• 提升模型性能：对于机器翻译、文本生成等任务，准确把握序列顺序至关重要。位置 Embedding 帮助模型更好地学习长距离依赖关系和上下文信息，在处理长句子时，能让模型知道不同词语之间的相对位置，从而更准确地生成或理解文本，提升模型在各类自然语言处理任务中的表现。

知识点3：在 Transformer 的 Decoder 翻译第 i 个单词时进行 Mask 第 i+1 个单词的操作

• 符合翻译的自回归特性
  Transformer 的 Decoder 部分是自回归模型，模拟人类翻译过程，即从左到右依次生成译文单词。在翻译第 i 个单词时，模型应该仅依据已经翻译出的 1 到 i-1 个单词以及 Encoder 传递过来的源语言编码信息进行预测，而不应该提前 “看到” 未来要生成的单词（第 i+1 个及之后的单词）。如果不进行 Mask 操作，模型就会利用到未来单词的信息，这与实际的翻译过程和自回归机制不符，也无法真实地学习到单词之间的依赖关系和正确的生成顺序。
• 防止模型信息泄露
  在训练过程中，如果不将第 i+1 个及之后的单词 Mask 掉，模型在预测第 i 个单词时，会无意中获取到后续单词的信息，导致模型不是基于正确的上下文来学习和预测，从而产生信息泄露问题。通过 Mask 操作，能够强制模型只能利用当前已有的信息进行预测，让模型学习到如何根据已有的上文生成下一个合理的单词，提高模型对上下文信息的理解和利用能力，增强模型的泛化能力和鲁棒性，使其在实际翻译任务中表现得更好。