多头注意力机制是Transformer模型的核心组件之一,用于捕捉输入序列中不同部分之间的关系。它由几个重要的运算过程组成,包括线性变换、点积注意力、拼接和最终的线性变换。让我详细解释一下。
1. 线性变换:
首先,输入的查询(Query)、键(Key)和值(Value)需要分别经过线性变换。这是为了将它们投影到不同的子空间中,以便多头注意力可以并行地对它们进行处理。每个注意力头都有自己的线性变换矩阵,这些矩阵是在训练过程中学习得到的。
2. 点积注意力:
经过线性变换后的查询、键和值被输入到点积注意力函数中。点积注意力通过计算查询和键的点积,然后对结果进行缩放,最后使用Softmax函数得到注意力权重。这个过程会为每个注意力头生成一个注意力分布。
3. 拼接:
每个注意力头计算得到的值被拼接在一起,形成一个更大的值向量。这个拼接操作将所有注意力头的输出合并在一起,以便后续的线性变换操作。
4. 最终的线性变换:
拼接后的值向量再次经过一个线性变换,将其投影到最终的输出维度上。这个线性变换是在训练过程中学习得到的,它将多头注意力的输出映射到最终的表示空间中。
这些运算过程共同构成了多头注意力机制,使得Transformer模型能够同时捕捉输入序列中不同部分的信息,并且能够并行地处理这些信息,从而提高了模型的表达能力和效率。