锋哥原创的Transformer 大语言模型(LLM)基石视频教程:
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课程介绍
本课程主要讲解Transformer简介,Transformer架构介绍,Transformer架构详解,包括输入层,位置编码,多头注意力机制,前馈神经网络,编码器层,解码器层,输出层,以及Transformer Pytorch2内置实现,Transformer基于PyTorch2手写实现等知识。
Transformer 大语言模型(LLM)基石 - Transformer架构详解 - 解码器(Decoder)详解以及算法实现
Transformer 解码器是 Transformer 模型的重要组成部分,主要用于生成序列,提取特征。
核心特点:
自注意力机制(Self-Attention):允许解码器关注输入序列的不同部分,但在解码器中,为了防止信息泄露,通常使用掩码自注意力(masked self-attention),确保当前位置只能关注之前的位置。
编码器-解码器注意力机制(Encoder-Decoder Attention):允许解码器关注编码器的输出。
前馈神经网络(Feed-Forward Network):每个注意力层后都有一个前馈网络。
解码器层通常由以下子层组成: a. 掩码自注意力层(Masked Multi-Head Self-Attention) b. 编码器-解码器注意力层(Multi-Head Cross-Attention) c. 前馈神经网络层(Feed-Forward Network)
每个子层后面都有残差连接(Residual Connection)和层归一化(Layer Normalization)。
代码实现:
# 解码器层 class DecoderLayer(nn.Module): def __init__(self, d_model, self_attention, cross_attention, d_ff, dropout=0.1): super().__init__() self.d_model = d_model # 词嵌入维度大小 self.self_attention = self_attention # 多头自注意力机制 self.cross_attention = cross_attention # 多头交叉注意力机制 self.feed_forward = d_ff # 前馈神经网络 self.residual_connection1 = ResidualConnection(d_model, dropout) # 残差连接 self.residual_connection2 = ResidualConnection(d_model, dropout) # 残差连接 self.residual_connection3 = ResidualConnection(d_model, dropout) # 残差连接 def forward(self, x, encoder_output, mask): """ 前向传播 :param x: 解码器输入 :param encoder_output: 编码器输出结果 [3,5,512] :param mask: 掩码 :return: """ # 多头自注意力机制 x1 = self.residual_connection1(x, lambda x: self.self_attention(x, x, x, mask)) # 多头交叉注意力机制 x2 = self.residual_connection2(x1, lambda x: self.cross_attention(x, encoder_output, encoder_output)) # 前馈神经网络 x3 = self.residual_connection3(x2, lambda x: self.feed_forward(x)) return x3 # 解码器(由多个解码器层堆叠) class Decoder(nn.Module): def __init__(self, num_layers, layer): super().__init__() self.layers = nn.ModuleList([copy.deepcopy(layer) for _ in range(num_layers)]) self.norm = LayerNorm(layer.d_model) def forward(self, x, encoder_output, mask): """ 前向传播 :param x: 解码器输入 :param encoder_output: 编码器的输出结果 [3,5,512] :param mask: 掩码 :return: """ for layer in self.layers: x = layer(x, encoder_output, mask) return self.norm(x) # 测试解码器 def test_decoder(): vocab_size = 2000 # 词表大小 embedding_dim = 512 # 词嵌入维度大小 embeddings = Embeddings(vocab_size, embedding_dim) embed_result = embeddings(torch.tensor([[23, 5, 77, 3, 55], [166, 12, 13, 122, 15], [166, 21, 13, 14, 15]])) positional_encoding = PositionalEncoding(embedding_dim) positional_result = positional_encoding(embed_result) mha = MultiHeadAttention(d_model=512, num_heads=8) # 多头自注意力机制 ffn = FeedForward(d_model=512, d_ff=2048) # 前馈神经网络 # 实例化解码器对象 decoder_layer = DecoderLayer(d_model=512, self_attention=mha, cross_attention=mha, d_ff=ffn) # 编码器输入 encoder_output = test_encoder() mask = create_sequence_mask(5) # 实例化解码器对象 decoder = Decoder(num_layers=6, layer=decoder_layer) decoder_result = decoder(positional_result, encoder_output, mask) print('decoder_result.shape:', decoder_result.shape) if __name__ == '__main__': # test_encoder() test_decoder()运行输出: