大白话解读 Transformers
时间: 2025-06-01 22:15:58 浏览: 23
### Transformers 的简单解释
Transformers 是一种用于处理序列数据(如文本)的神经网络架构,其核心特点是并行化处理和对上下文信息的有效利用。与传统的循环神经网络(RNN)不同,Transformers 不需要逐个处理序列中的元素,而是能够同时处理整个输入序列[^1]。这种特性显著提高了模型的训练效率和性能。
Transformers 的关键组件是 **自注意力机制(Self-Attention Mechanism)**,它允许模型在处理每个位置的元素时,关注输入序列中其他相关位置的信息[^5]。通过这种方式,Transformers 能够直接从任意长度的上下文中提取有用的信息,而不需要像 RNN 那样依赖中间的循环连接。
此外,Transformers 还包含多层前馈神经网络(MLP),这些网络能够学习输入向量的非线性变换,从而提取更高层次、更抽象的特征表示[^4]。尽管 MLP 的参数量占了大部分,但由于矩阵乘法的高度并行性,其计算成本相对较低。
为了便于理解,可以将 Transformers 的工作原理概括为以下几点:
1. 输入序列被映射为一系列向量表示。
2. 自注意力机制允许模型在处理每个位置时,关注整个输入序列的相关部分。
3. 多层前馈网络进一步处理这些向量,提取高层次的特征。
4. 输出结果可以用于各种任务,例如翻译、生成或分类。
```python
# 简单的 Transformer 示例代码(伪代码)
import torch
import torch.nn as nn
class SimpleTransformer(nn.Module):
def __init__(self, input_dim, hidden_dim, num_heads, num_layers):
super(SimpleTransformer, self).__init__()
self.embedding = nn.Embedding(input_dim, hidden_dim)
self.transformer = nn.Transformer(d_model=hidden_dim, nhead=num_heads, num_encoder_layers=num_layers)
def forward(self, x):
x = self.embedding(x) # 将输入映射为向量
output = self.transformer(x, x) # 使用自注意力机制处理
return output
```
### 注意力机制的核心思想
注意力机制的核心思想是通过计算输入序列中每个位置与其他位置的相关性,动态地调整权重分配。这种机制使得模型能够聚焦于最重要的部分,从而提高性能。
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