Transformer 模型详解

Transformer 是一种基于自注意力机制的神经网络模型，由 Vaswani 等人在 2017 年提出，用于解决自然语言处理中的序列到序列（Sequence-to-Sequence）任务，如机器翻译、文本摘要等。相比于传统的循环神经网络（RNN）和卷积神经网络（CNN），Transformer 模型具有并行计算能力强、长距离依赖性建模能力强等优点。

Transformer 模型主要由编码器和解码器两部分组成。编码器和解码器都由多个相同的层堆叠而成，每个层包含两个子层：多头自注意力机制和全连接前馈网络。其中，自注意力机制用于捕捉输入序列中不同位置之间的依赖关系，全连接前馈网络用于对每个位置的特征进行非线性变换。

在自注意力机制中，每个输入位置都会与其他位置计算相似度得到权重，然后将所有位置的特征按照权重进行加权求和，得到该位置的表示。为了提高模型的表达能力，Transformer 模型使用了多头注意力机制，即将输入特征分别进行不同的线性变换后再进行自注意力计算，最后将不同头的结果进行拼接。

在训练过程中，Transformer 模型采用了一种叫做“Masked Self-Attention”的技巧，即在解码器的自注意力计算中，只允许当前位置之前的位置进行注意力计算，以避免模型在预测时使用未来信息。