想象你参加一个聚会,房间里有很多人在聊天。你不会只跟一个人说话,而是会四处"串门",从不同的人那里收集有趣的信息。自注意力机制就像这个聚会过程——让AI的每个"词"都能主动寻找其他相关的"词",并从中获取有用信息。
这张流程图就是这个"聚会社交"的完整过程,让我们看看AI是如何"串门聊天"的!
一、权重矩阵(WQ、WK、WV)
步骤1:角色转换 - "一人分饰三角"
输入特征准备:聚会成员登场假设聚会上有4个人,每人都有自己的信息。
三重身份转换(WQ、WK、WV):每个人通过三个"身份转换器"变身。
彻底搞懂深度学习-向量和矩阵(动图讲解)
(1)WQ权重矩阵 → 生成提问者身份(Query)
(2)WK权重矩阵 → 生成话题标签(Key)
(3)WV权重矩阵 → 生成分享内容(Value)
二、矩阵乘法(K^T × Q)
步骤2:兴趣匹配 - "寻找聊天对象"
矩阵乘法(K^T × Q):话题匹配度计算这就像每个提问者在心里给所有话题标签打分。
Transformer动画讲解 - 注意力工作原理(Q、K、V)
小明的兴趣匹配矩阵:小明问"AI话题" × 小李标签"AI研究" = 9分 ⭐⭐⭐小明问"AI话题" × 小红标签"编程技术" = 6分 ⭐⭐小明问"AI话题" × 小王标签"电影评论" = 4分 ⭐小明问"AI话题" × 小明标签"科幻电影" = 3分
小明的兴趣匹配矩阵:
小明问"AI话题" × 小李标签"AI研究" = 9分 ⭐⭐⭐
小明问"AI话题" × 小红标签"编程技术" = 6分 ⭐⭐
小明问"AI话题" × 小王标签"电影评论" = 4分 ⭐
小明问"AI话题" × 小明标签"科幻电影" = 3分
匹配逻辑揭秘:
关键洞察: 每个人的问题都会与所有人的标签进行匹配,形成一个完整的"社交相容性矩阵"!
彻底搞懂深度学习-向量相似度计算(动图讲解)
三、缩放处理(÷√dk)
步骤3:热情校准 - "控制社交温度"
缩放处理(÷√dk):避免社交过度就像聚会上要控制聊天热情,避免过于激动或过于冷淡。
(1)为什么要缩放?
原始匹配分数可能过于极端:[99, 87, 156, 23] → 差异巨大,容易"社交偏食"缩放后更加均衡:[9.9, 8.7, 15.6, 2.3] → 差异合理,保持开放心态
原始匹配分数可能过于极端:
[99, 87, 156, 23] → 差异巨大,容易"社交偏食"
缩放后更加均衡:
[9.9, 8.7, 15.6, 2.3] → 差异合理,保持开放心态
(2)缩放公式:
√dk = 话题复杂度的平方根dk越大 → 话题越复杂 → 匹配分数差异越大 → 需要更多校准就像专业话题比日常闲聊需要更多的"温度控制"
√dk = 话题复杂度的平方根
dk越大 → 话题越复杂 → 匹配分数差异越大 → 需要更多校准
就像专业话题比日常闲聊需要更多的"温度控制"
实际效果: 防止某个超级匹配的话题"独占"所有注意力,保持社交的多样性!
Transformer动画讲解 - 注意力计算Q、K、V
四、Softmax归一化
步骤4:时间分配 - "制定聊天计划"
Softmax归一化:合理安排社交时间聚会时间有限,每个人都要制定"聊天时间预算表"。
小明的时间分配计算过程:原始兴趣分数:[9, 6, 4, 3]↓ 指数化处理(e^x)放大差异:[8103, 403, 55, 20]↓ 归一化(÷总和)时间比例:[0.45, 0.30, 0.15, 0.10]翻译成人话:- 45%时间与小李深聊AI(核心兴趣)- 30%时间与小红探讨编程(相关话题)- 15%时间与小王聊电影(礼貌交流) - 10%时间自我消化思考(整理收获)
小明的时间分配计算过程:
原始兴趣分数:[9, 6, 4, 3]
↓ 指数化处理(e^x)
放大差异:[8103, 403, 55, 20]
↓ 归一化(÷总和)
时间比例:[0.45, 0.30, 0.15, 0.10]
翻译成人话:
- 45%时间与小李深聊AI(核心兴趣)
- 30%时间与小红探讨编程(相关话题)
- 15%时间与小王聊电影(礼貌交流)
- 10%时间自我消化思考(整理收获)
Softmax的智慧:
一文彻底搞懂深度学习 - Softmax
五、加权融合(注意力矩阵A × 特征矩阵)
步骤5:信息整合 - "收获满满回家"
加权融合(注意力矩阵A × 特征矩阵):按重要性整合收获根据时间分配计划,每个人最终获得的是"定制化知识包":
小明的最终收获 = 45% × 小李分享的AI深度知识 + 30% × 小红提供的编程实战经验 + 15% × 小王贡献的电影评论视角 + 10% × 自己的原始想法和思考总结
小明的最终收获 =
45% × 小李分享的AI深度知识 +
30% × 小红提供的编程实战经验 +
15% × 小王贡献的电影评论视角 +
10% × 自己的原始想法和思考总结
神奇的转变:
信息融合的核心价值:
每篇文章都会用一张核心图解,配合生动比喻,让复杂的技术概念变得简单易懂!