Transformer详细解释

news2024/9/27 23:32:32

transformer的细节到底是怎么样的？Transformer 连环18问！

4.1 从功能角度，Transformer Encoder的核心作用是提取特征，也有使用Transformer Decoder来提取特征。例如，一个人学习跳舞，Encoder是看别人是如何跳舞的，Decoder是将学习到的经验和记忆，展现出来

4.2 从结构角度，如图5所示，Transformer Encoder = Embedding + Positional Embedding + N*（子Encoder block1 + 子Encoder block2）；

子Encoder block1 = Multi head attention + ADD + Norm；

子Encoder block2 = Feed Forward + ADD + Norm；

4.3 从输入输出角度，N个Transformer Encoder block中的第一个Encoder block的输入为一组向量 X = （Embedding + Positional Embedding），向量维度通常为512*512，其他N个TransformerEncoder block的输入为上一个 Transformer Encoder block的输出，输出向量的维度也为512*512（输入输出大小相同）。

4.4 为什么是512*512？前者是指token的个数，如“我爱学习”是4个token，这里设置为512是为了囊括不同的序列长度，不够时padding。后者是指每一个token生成的向量维度，也就是每一个token使用一个序列长度为512的向量表示。人们常说，Transformer不能超过512，否则硬件很难支撑；其实512是指前者，也就是token的个数，因为每一个token要做self attention操作；但是后者的512不宜过大，否则计算起来也很慢。

5.1 从功能角度，相比于Transformer Encoder，Transformer Decoder更擅长做生成式任务，尤其对于自然语言处理问题。

5.2 从结构角度，如图6所示，Transformer Decoder = Embedding + Positional Embedding + N*（子Decoder block1 + 子Decoder block2 + 子Decoder block3）+ Linear + Softmax；

子Decoder block1 = Mask Multi head attention + ADD + Norm；

子Decoder block2 = Multi head attention + ADD + Norm；

子Decoder block3 = Feed Forward + ADD + Norm；

5.3 从（Embedding+Positional Embedding）（N个Decoder block）（Linear + softmax) 这三个每一个单独作用角度：

Embedding + Positional Embedding ：以机器翻译为例，输入“Machine Learning”，输出“机器学习”；这里的Embedding是把“机器学习”也转化成向量的形式。

N个Decoder block：特征处理和传递过程。

Linear + softmax：softmax是预测下一个词出现的概率，如图7所示，前面的Linear层类似于分类网络（ResNet18）最后分类层前接的MLP层。

6. Transformer Encoder和Transformer

Decoder有哪些不同？

6.1 作用上，Transformer Encoder常用来提取特征，Transformer Decoder常用于生成式任务。Transformer Encoder和Transformer Decoder是两条不同的技术路线，Bert采用的前者，GPT系列模型采用的是后者。

6.2 结构上，Transformer Decoder block包括了3个子Decoder block，而Transformer Encoder block 包括2个子Encoder block，且Transformer Decoder中使用了Mask multi-head Attention。

6.3 从二者的输入输出角度，N个Transformer Encoder运算完成之后，它的输出才正式输入进Transformer Decoder，作为QKV中的K和V，给Transformer Decoder使用。那么TransformerEncoder最后层的输出是如何送给Decoder呢？