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让我们用一个生动的比喻来理解Transformer中的自注意力机制。想象一个会议室,里面坐着一句话里的所有单词,每个单词都是一个参会者。比如这里有"银行"、"河流"、"存款"、"取钱"四个词。自注意力机制就像是每个参会者在发言时,都会仔细倾听会议室里所有其他参会者的发言。
现在让我们看看注意力权重分配的具体过程。当"银行"这个词要理解自己的含义时,它会倾听所有其他词的发言。它发现"河流"与自己关联度较低,给出0.2的权重;"存款"关联度很高,给出0.7的权重;"取钱"也有较高关联,给出0.6的权重。通过这些权重,"银行"就能判断自己在这个句子中更可能指的是金融机构而不是河岸。
自注意力机制的一个关键特点是并行处理。会议室里的每个参会者都同时进行这个"倾听-权衡-理解"的过程。不是一个接一个地发言,而是所有单词同时计算它们与其他所有单词的注意力权重。这样就形成了一个完整的注意力矩阵,捕捉句子内部词与词之间的复杂关联关系。
这就是自注意力机制的强大之处:上下文感知的动态理解。同一个词"银行"在不同的语境中会有不同的理解。当它与"存款"、"取钱"、"账户"等词在一起时,注意力权重会让它理解为金融机构;而当它与"河流"、"游泳"、"钓鱼"等词在一起时,它会理解为河岸。这种动态的上下文感知能力正是Transformer模型强大的原因。
总结一下,Transformer中的自注意力机制就像一个智能会议室。每个单词都是聪明的参会者,它们同时倾听所有其他词的信息,根据关联度分配注意力权重,从而实现上下文感知的动态理解。这种机制让模型能够捕捉语言中复杂的依赖关系,这正是Transformer模型在自然语言处理领域如此强大的核心秘密。