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別人吹完能和r看一文搞一年懂 L的 T
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简介如果你想對當下 AI LLM(大語言模型) 的工作原理有所了解,揭開 ChatGPT、DeepSeek 背後的秘密,那一定要認識一下本文的主角 Transformer。當提起 Transformer ...
01|輸入是怎麽被 Transformer“看懂”的?
整個輸入流程你隻需要先記住下麵的關鍵流程:
詞 → 向量 → 加位置 → Q/K/V → 注意力 → FFN → 輸出
然後我們來一點一點看。並在開頭加上起始符
因為我們需要從多個角度來理解自然語言。

sin/cos 位置編碼乍一看有點數學味,懂L的把相關信息搜集到一起;
FFN則負責深加工,看完連接輸入和輸出 ,别人
它最初來自一篇被稱為“AI 大航海時代起點”的吹年論文:
- Attention is All You Need
這篇論文首次提出的 Transformer 架構,防止模型從未來抄答案 。文搞起不到訓練效果。懂L的核心是看完 “從左到右,其工作嚴格遵循架構圖右側流程,别人
論文中描述FFN的吹年關鍵內容參考如下 :

簡單理解它就是一個非常樸素的兩層全連接網絡:
Linear → ReLU → Linear
FFN 的結果是 :讓每個 token 得到更豐富 、
03|殘差連接 + LayerNorm:讓訓練更穩定
Self-Attention 隻是“加工”了一遍詞向量 ,模型越大、可能主要關注輸入的 "Love"
這就是單一的 Self-Attention。
最終,論文中的例子是並行開 8 個注意力頭。這層 Attention 是橋梁,
但這其實也是一個 超參(Hyperparameter)
。Llama 都堆到了幾十層甚至上百層。得到“新含義”。問
:
“你跟我有多相關 ?”
打分越高 ,
於是:
原始輸入 + 注意力結果 → 做 LayerNorm 歸一化(對應架構圖中 Add & Norm)
這個殘差結構讓訓練穩定得多 ,
它像給每個位置貼上一段獨一無二的“節奏標簽” ,

句子中的每個詞都會生成 3 個向量:
- Q(Query)我想找什麽?
- K(Key)我是誰 ?我有什麽特征?
- V(Value)我的實際含義是什麽?
它們不是概念,真正理解下 Transformer 究竟是何方神聖。每個注意力頭可以關注不同的視角,完美詮釋了 Attention is All You Need的革命性思想
。可能主要關注輸入的 "I"
06|Decoder 如何像人一樣“輸出”內容 ?
Decoder是模型的“寫作器”,

注意力頭的數量是一個超參(Hyperparameter) ,會有類似這樣的一組概率:
你:71%
他:16%
它:11%
其它:2%
選概率最高的,“你”、相當於給模型做一個填空題:
題目: <start> 我 愛此時模型看到的是 :
<start> 我 愛也就是右移一格 。也就是一組數字 ,就越關注這個詞。這是第 2 個詞……”
論文使用了 sin + cos 函數計算的位置編碼方式 ,向量化這一步非常基礎,可以加更多
論文裏 Encoder Nx這裏是堆了 6 層。可以看到確實存在明顯區別:

這就是 Multi-Head Attention 的直觀體現 。成體係地給身邊其他人講清楚 Transformer 工作原理 ,
今天我們就從這篇最初的論文出發 ,
① Input Embedding :把詞變成數字向量
模型不認識“我”、GPT 、什麽自注意力機製啊 、下麵我們就來一步步通俗理解下這張架構圖的深層含義。例如 :
- 有些頭專注於主謂關係
- 有些頭捕捉代詞指代
- 有些頭看句子情感
- 有些頭看名詞短語邊界
- 有些頭看長距離依賴
- 有些頭捕捉句法樹結構
- ...
Transformer 不是隻看一個角度 ,
如果你想對當下 AI LLM(大語言模型) 的工作原理有所了解,但對模型來說是非常簡單高效的 。
② Shifted Right :防止模型“偷看答案”
在模型訓練階段 ,整體代表Decoder。DeepSeek 背後的秘密 ,
③ Masked Multi-Head Attention :遮住未來
有同學說了,
又暈了 ?其實通俗來講就是 :Attention 負責找關係,Transformer憑借這一高度並行 、同時又不需要多餘的訓練成本 。
接下來 ,先引用這篇論文中的關於 Transformer 這個模型的整體架構圖:

上來直接就看架構圖是不是有些暈?
沒關係 ,
圖的左邊一側Input(輸入),因此模型本身無法“天然”感知詞的先後關係 。我們一步步拆解了Transformer的核心機製:從詞向量化與位置編碼奠定基礎 ,隻解讀圖表,後麵這個字是啥,從而真正理解它究竟為什麽如此火爆。兩個不同的注意力頭所展現出的各自關係,
一般來講,
首先 ,逐詞生成”。
在Multi-Head Attention(即論文中的Encoder-Decoder Attention層)中“請教”Encoder的最終輸出 ,
04|Feed Forward 網絡(FFN) :進一步加工語義
Attention層負責廣撒網 ,
比如模型要開始做這張填空卷了 。而是實實在在的矩陣乘法結果。
後來的 BERT 、
最後對 V 進行加權求和,直接抄就可以啊 ,
也就是說它和上麵的 Shifted Right協同工作,
所以需要額外告訴模型:
“這是第 1 個詞 ,讓 Decoder 可以“請教 Encoder” :
“你生成的詞和輸入序列的哪些部分相關 ?”
例如翻譯 "I Love You":
- 生成 "我" 時,卻很少有人能真正地說清楚 。也能堆更多層。需要把標準答案整體右移一位,句子裏的每個詞都會:
拿著自己的 Q 到其他詞的 K 那裏去“打分” ,“貓”這些詞 ,並經過Add & Norm。上麵向右移一位沒啥意義呀 ,而不僅僅是做簡單的線性組合 。對這個信息進行更複雜 、更深度的非線性變換 。
此時就需要
Masked Multi-Head Attention功能來遮住未預測的詞 ,就是下一個要生成的詞。例如:我 → [0.12, -0.88, 0.43, ...]
這裏簡化了精度方便閱讀 ,整體代表Encoder;右邊一側Output(輸出) ,可擴展的對稱性設計(Encoder與Decoder層具有相似的核心結構),
本文不討論公式 ,
② Positional Encoding:給模型裝上“位置感”
Transformer 沒有像傳統 RNN 那樣按順序逐詞處理輸入,
所以,最後由FFN進行深度非線性變換以增強特征表達。並再次經過Add & Norm 。隻能接受數字 。共同確保了模型無法“偷看答案”。我們以翻譯任務為例 :輸入 "I Love You",encoder 、FFN 負責提升表達力。但也是理解後麵一切的起點 。理解力越強 。
實際可以開12 個 、用於後續計算 。可能主要關注輸入的 "You"
⑤ Linear + Softmax :得到下一個詞的概率
比如已經生成了“我愛”,
從更多視角掃描句子 。③ Q / K / V :Self-Attention 的靈魂
這是最讓人拍案叫絕的設計之一 。更抽象的特征表達,到Self-Attention與Multi-Head Attention實現多視角的語義捕捉,已經成為當下所有大模型的基礎 。需要參考 Encoder 的輸出 。讓 Transformer 能分辨詞的“位置” ,48 個甚至更多的注意力頭 ,
為了理解這個過程 ,
同樣通過一個FFN網絡進行深度加工,仿佛人人都可以講些相關名詞出來,並最終經過Add & Norm後輸出給下一層或最終的預測模塊 。讓每個詞清楚自己的“位置”。但若深入追問細節 ,Decoder的輸出經由Linear+Softmax層轉換為下一個詞的概率分布 。但我們肯定還不能丟掉原始信息。
02|為什麽需要 Multi-Head Attention?
有了單一的 Self-Attention ,每個詞被映射成一個向量 ,
Encoder通過堆疊N個相同的層來逐步深化對輸入的理解;Decoder的每個層則嚴格遵循一個更複雜的處理流程:
在Masked Multi-Head Attention中確保生成時不會“偷看”未來,
這其實也是模型訓練堆GPU能“大力出奇跡”的理論基礎。旨在讓更多讀者看完就能通俗地 、
最終總結
通過本文的講解,
下圖是論文最後給出的一個簡單示例,
① Output Embedding :先把輸出詞變向量
理解方式和輸入一樣,它需要依次填出三個空 :
第一個空:題目是 <start> ______第二個空:題目是 <start> 我 ______第三個空 :題目是 <start> 我 愛 ______④ Multi-Head Attention- “請教Encoder”
Decoder 在生成新詞時 ,
05|重複 N 次 :論文是 6 層 ,
當提起 Transformer 這個話題時 ,decoder什麽的 ,那一定要認識一下本文的主角 Transformer。需要把每個詞轉換成一個向量 ,
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