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线性变换:首先,将输入的序列(例如,词嵌入或编码器的输出)通过三个不同的线性变换来分别映射成查询(Q),键(K),和值(V)的向量。对于每个注意力头,这三个线性变换都是独立的,但参数是共享的。这些线性变换可以表示为权重矩阵乘法,通常用矩阵W_q、W_k和W_v表示。
注意力计算:接下来,对于每个注意力头,计算注意力分数。这是通过将查询向量(Q)与键向量(K)进行点积计算得到的,然后对结果进行缩放,通常使用一个称为缩放因子(通常是向量的维度的倒数的平方根)来保持梯度稳定性。最后,应用softmax函数将分数转换为注意力权重。
加权求和:使用注意力权重将值向量(V)进行加权求和。这将给出每个位置上的加权和,其中权重表示了查询与键之间的相似度。
多头注意力:在多头注意力中,通常会有多个并行运行的注意力头,每个头都有自己独立的线性变换和注意力计算。这有助于模型学习到不同的关注点和表示,然后将这些不同的表示合并在一起。
投影:最后,将多头注意力的结果通过另一个线性变换,通常是一个权重矩阵(通常被称为W_o)来投影到一个与输入向量相同的维度,以得到最终的多头注意力输出。
总之,多头注意力机制允许Transformer模型在不同的表示空间中并行地关注输入序列的不同部分,从而提高了其建模能力和表达能力。这种机制在自然语言处理和其他序列任务中表现出色,因为它可以捕捉长距离依赖关系并提高模型的性能。
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