随着技术发展,人工神经网络(ANN)衍生出多种适应不同任务的变体:
多层感知机(MLP):基础ANN结构,全连接(每层神经元与下一层全连接),常用于简单分类(如垃圾邮件识别)、回归(如房价预测)。
卷积神经网络(CNN):含“卷积层”,擅长提取空间特征,常用于图像识别(如人脸识别、车牌识别)、图像生成。
循环神经网络(RNN/LSTM):含“循环层”,擅长处理时序数据(有前后依赖),常用于自然语言处理(如机器翻译、文本生成)、语音识别。
最近两年最火的Transformer(基于自注意力):用“自注意力机制”捕捉数据全局关联,常用于大语言模型(如GPT、BERT)、多模态任务。
今天我们来介绍一下Transformer。
Transformer是一种基于自注意力机制(Self-Attention)的深度学习模型,由Google在2017年论文Attention Is All You Need中提出。它完全抛弃了RNN和CNN的结构,仅依靠注意力机制和全连接网络来建模序列数据,在自然语言处理(NLP)、计算机视觉(CV)等领域取得了革命性突破。
Transformer之所以重要,是因为它:
并行计算能力强
相比 RNN的序列化计算,Transformer可以一次性处理整个序列,训练速度更快;
捕捉长距离依赖更有效
自注意力机制能直接建立序列中任意两个元素的联系;
可扩展性好
可以轻松堆叠多层,形成大型预训练模型(如BERT、GPT、ViT)。
Transformer最经典的应用是机器翻译,其结构分为两大部分:
编码器(Encoder)
接收源语言序列(如英文句子),输出一个上下文编码表示;
解码器(Decoder)
根据编码器输出和已生成的目标语言序列(如中文句子),一步步生成翻译结果。
Transformer是一种基于自注意力机制的神经网络架构,它通过多头注意力、位置编码等创新设计,解决了RNN并行性差和长依赖捕捉弱的问题。
自2017年提出以来,Transformer已成为NLP的主流架构,并在计算机视觉、语音处理等领域取得突破,是BERT、GPT、ViT等革命性模型的基础。
全文配图由AI生成
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