揭秘的全新版本:你从未见过的Transformer数学原理

近日,arxiv 上发布了一篇论文,对 Transformer 的数学原理进行全新解读,内容很长,知识很多,十二分建议阅读原文。
2017 年,Vaswani 等人发表的 《Attention is all you need》成为神经网络架构发展的一个重要里程碑。这篇论文的核心贡献是自注意机制,这是 Transformers 区别于传统架构的创新之处,在其卓越的实用性能中发挥了重要作用。
事实上,这一创新已成为计算机视觉和自然语言处理等领域人工智能进步的关键催化剂,同时在大语言模型的出现中也起到了关键作用。因此,了解 Transformers,尤其是自注意处理数据的机制,是一个至关重要但在很大程度上尚未充分研究的领域。

☞☞☞AI 智能聊天, 问答助手, AI 智能搜索, 免费无限量使用 DeepSeek R1 模型☜☜☜

你没有看过的全新版本,transformer数学原理揭秘

论文地址:https://arxiv.org/pdf/2312.10794.pdf
深度神经网络(DNNs)有一个共同特征:输入数据按照顺序,被逐层处理,形成一个时间离散的动态系统(具体内容可以参考 MIT 出版的《深度学习》,国内也被称为「花书」)。这种观点已被成功地用于将残差网络建模到时间连续的动态系统上,后者被称为神经常微分方程(neural ODEs)。在神经常微分方程中,输入图像 你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘在时间间隔 (0,T) 上会按照给定的时变速度场 你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘进行演化。因此,DNN 可以看作是从一个 你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘 到另一个图片的流映射(Flow Map)你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘。即使在经典 DNN 架构限制下的速度场你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘中,流映射之间也具有很强的相似性。
研究者们发现,Transformers 实际上是在你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘上的流映射,即 d 维概率测度空间(the space of probability measures)间的映射。为了实现这种在度量空间间进行转换的流映射,Transformers 需要建立了一个平均场相互作用的粒子系统(mean-field interacting particle system.)。
具体来说,每个粒子(在深度学习语境下可以理解为 token)都遵循向量场的流动,流动取决于所有粒子的经验测度(empirical measure)。反过来,方程决定了粒子经验测量的演变进程,这个过程可能会持续很长时间,需要进行持续关注。
对此,研究者的主要观察结果是,粒子们往往最终会聚集到一起。这种现象在诸如单向推导(即预测序列中的下一个词)的学习任务中会尤为明显。输出度量对下一个 token 的概率分布进行编码,根据聚类结果就可以筛选出少量可能的结果。
本文的研究结果表明,极限分布实际上是一个点质量,不存在多样性或随机性,但这与实际观测结果不符。这一明显的悖论因粒子存在长时间的可变状态得到解决。从图 2 和图 4 中可以看出,Transformers 具有两种不同的时间尺度:在第一阶段,所有 token 迅速形成几个簇,而在第二阶段(较第一阶段速度慢得多),通过簇的成对合并过程,所有 token 最终坍缩为一个点。

你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘

你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘

先见AI 先见AI

数据为基,先见未见

先见AI 95 查看详情 先见AI

本文的目标有两个方面。一方面,本文旨在提供一个从数学角度研究 Transformers 通用且易于理解的框架。特别是,通过这些相互作用粒子系统的结构,研究者可以将其与数学中的既定主题建立具体联系,包括非线性传输方程、Wasserstein 梯度流、集体行为模型和球面上点的最优化配置等。另一方面,本文描述了几个有前景的研究方向,并特别关注长时间跨度下的聚类现象。研究者提出的主要结果指标都是新的,并且还在整篇论文中提出了他们认为有趣的开放性问题。
本文的主要贡献分为三个部分。

你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘

第 1 部分:建模。本文定义了 Transformer 架构的理想模型,该模型将层数视为连续时间变量。这种抽象方法并不新颖,与 ResNets 等经典架构所采用的方法类似。本文的模型只关注 Transformer 架构的两个关键组成部分:自注意力机制和层归一化。层归一化有效地将粒子限制在单位球 你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘的空间内部,而自注意力机制则是通过经验度量实现粒子之间的非线性耦合。反过来,经验度量根据连续性偏微分方程进行演化。本文还为自注意引入了一个更简单好用的替代模型,一个能量函数的 Wasserstein 梯度流,而能量函数在球面上点的最优配置已经有成熟的研究方法。
第二部分:聚类。在这一部分,研究者提出了在较长时间跨度下,token 聚类的新的数学结果。如定理 4.1 表明,在高维空间中,一组随机初始化在单位球上的 n 个粒子会在你没有看过的全新版本,Transformer数学原理揭秘时聚成一个点。研究者对粒子集群收缩率的精确描述对这一结果进行了补充说明。具体来说,研究者绘制了所有粒子间距离的直方图,以及所有粒子快要完成聚类的时间点(见原文第 4 节)。研究者还在不假设维数 d 较大的情况下就得到了聚类结果(见原文第 5 节)。
第 3 部分:未来展望。本文主要以开放式问题的形式提出问题,并通过数字观测加以证实,以此提出了未来研究的潜在路线。研究者首先关注维数 d = 2 的情况(见原文第 6 节),并引出与 Kuramoto 振荡器的联系。然后简要展示了如何通过对模型进行简单而自然的修改,解决球面最优化相关的难题(见原文第 7 节)。接下来的章节探讨了相互作用的粒子系统,这些粒子系统使得对 Transformer 架构中的参数进行调整成为可能,日后可能会进一步产生实际应用。

以上就是揭秘的全新版本:你从未见过的Transformer数学原理的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/443225.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2025年11月7日 19:33:19
下一篇 2025年11月7日 19:35:46

相关推荐

  • 如何用HTML插入标签云组件_HTML CSS3变换与随机颜色生成算法

    使用HTML构建标签结构,CSS3添加旋转与过渡效果,JavaScript生成随机HSL颜色并设置字体大小,实现动态交互的标签云组件。 要在网页中实现一个动态的标签云组件,结合 HTML、CSS3 变换和随机颜色生成算法,可以按照以下步骤操作。这个组件不仅能提升页面视觉效果,还能通过色彩和旋转增加交…

    2025年12月23日
    000
  • 如何在Go Gin应用中集成前端JavaScript模块(如Sentry)

    本文探讨了在Go Gin框架下,通过HTML模板服务前端页面时,如何有效集成JavaScript模块(如Sentry)。针对浏览器不直接支持Node.js模块导入语法的问题,文章详细阐述了利用CDN引入Sentry SDK的解决方案,并提供了具体的代码示例,帮助开发者实现前端错误监控功能,避免了复杂…

    2025年12月23日
    000
  • html官网浏览入口_html网站设计免费平台

    html官网浏览入口在https://www.codepen.io,该平台支持实时预览代码、创建Pen项目、Fork开源示例,可添加外部资源,具备点赞评论收藏等社区互动功能,设有挑战活动与作品集分类,开放API接口,界面简洁适合初学者,在线编写无需配置环境,支持多种预处理器和响应式测试。 html官…

    2025年12月23日
    000
  • html如何修改日期样式

    在html中,可以使用“::-webkit-datetime-edit”伪元素选择器来修改日期格式,只需要用该选择器选中元素,在设置具体样式即可,具体语法为“::-webkit-datetime-edit{属性:属性值}”。 本教程操作环境:windows7系统、CSS3&&HTML…

    2025年12月21日
    100
  • 单选框的type属性值为什么

    单选框的type属性值为“radio”。html type属性可以规定要显示的输入框“”元素的类型;值为“radio”时显示为单选框、“checkbox”时显示为复选框、“select”时显示为下拉式选框等等。 本教程操作环境:windows7系统、HTML5版、Dell G3电脑。 在HTML中,…

    2025年12月21日
    000
  • HTML中type是什么意思

    在HTML中,type是类型的意思,是一个标签属性,主要用于定义标签元素的类型或文档(脚本)的MIME类型;例在input标签中type属性可以规定input元素的类型,在script标签中type属性可以规定脚本的MIME类型。 本教程操作环境:windows7系统、html5版、Dell G3电…

    2025年12月21日
    000
  • HTML中ul标签如何去掉点?HTML无序列表的样式实例解析

    本篇文章主要讲述的是关于html中的ul标签的默认小点给取消掉,还有关于html的无序列表ul标签的样式解释,给出了ul标签中的type属性三种值的介绍。现在就让我们一起来看本篇文章吧 首先这篇文章一开始我们就开始介绍在html中是怎么把ul标签的点给去掉的: 大家应该都使用过ul无序列表标签,ul…

    2025年12月21日 好文分享
    000
  • html中的ol标签如何去掉标号呢?标签的使用方法总结

    本篇文章介绍了html的ol标签是怎么去掉序号标号的,这里还有代码的详细解释,还有介绍了关于html ol有序列表标签如何更改序号,下文介绍了三种序号,大家也可以自己去想填写怎样的序号。现在来看这篇文章吧 一、我们先看看html中的ol标签是如何去掉标号的呢: 我们都知道html的ol标签是个有序列…

    2025年12月21日 好文分享
    000
  • HTML ul标签的什么意思?HTML ul标签的作用详解

    本篇文章主要的为大家讲解了关于html ul标签的三种重要的用法,还有关于html ul标签的解释,包含li标签的还有type属性对ul标签的使用情况,好了,下面大家一起来看文章吧 首先让我们先来解释一下HTML ul标签的意思: ul标签定义的是表格当中无序列表,表格当中的无序列表都是在 标签之中…

    2025年12月21日
    000
  • html的基础 理论

    本篇文章给大家分享的是关于html基础 理论知识,内容很不错,有感兴趣的朋友可以看一下 HTML 语义化 HTML标签的语义化是指:通过使用包含语义的标签(如h1-h6)恰当地表示文档结构 css命名的语义化是指:为html标签添加有意义的class 为什么需要语义化: 立即学习“前端免费学习笔记(…

    好文分享 2025年12月21日
    000
  • javascript框架和库是什么_如何选择React、Vue或Angular?

    JavaScript框架与库分别提供按需调用的功能集合和约束性开发结构;React是UI组件库,生态灵活但需自行整合工具;Vue渐进式易上手,兼顾原型与工程化;Angular是全功能TypeScript框架,适合强规范企业级项目。 JavaScript框架和库是封装好的代码集合,用来简化前端开发——…

    2025年12月21日
    000
  • React应用生产环境环境变量配置深度指南

    本文针对react应用在生产环境中无法读取`.env`文件配置的环境变量问题,深入剖析其工作原理、常见原因及排查方法。通过详细的步骤和示例代码,指导开发者正确配置和使用环境变量,解决api调用层面的`null`响应问题,确保应用在生产环境下的稳定运行。 在React应用开发中,环境变量(如API密钥…

    2025年12月21日
    000
  • JS注解怎么实现文档化_ JS注解生成开发文档的流程与工具

    JSDoc是一种JavaScript结构化注释规范,通过@param、@returns等标签描述代码元素,并借助工具生成HTML文档,结合IDE支持和CI/CD可提升团队协作效率。 JavaScript本身不支持原生注解(Annotation)像Java那样的语法,但通过约定的注释格式和配套工具,可…

    2025年12月21日
    000
  • JS注解怎么标注联合类型_ JS联合类型的注解书写与使用技巧

    在JavaScript中可通过JSDoc使用联合类型注解,如string|number表示多类型支持,结合@param、@typedef等标签提升代码可读性与编辑器提示,适用于函数参数、返回值等场景。 在JavaScript中,虽然原生不支持类型注解,但在使用JSDoc配合现代编辑器(如VS Cod…

    2025年12月21日
    000
  • VS Code主题开发:告别JSON,拥抱脚本化生成

    vs code主题扩展最终需json格式定义,但开发者可通过javascript或typescript等脚本语言生成此json文件。这种方法有效解决了大型json文件难以维护、不支持注释等问题,并能实现颜色动态计算,显著提升主题开发的灵活性与效率。 为什么选择脚本化生成VS Code主题? 在开发V…

    2025年12月20日
    000
  • 如何用Quasar框架开发一个跨平台应用?

    Quasar基于Vue.js用一套代码构建多平台应用,支持响应式网站、PWA、移动App和桌面应用。通过quasar create创建项目,利用模式(SPA、PWA、Electron等)切换目标平台,使用Quasar组件库编写通用UI,配合Pinia管理状态,最后通过不同构建命令发布到各平台,实现高…

    2025年12月20日
    000
  • 怎么利用JavaScript进行前端代码覆盖率统计?

    答案:利用JavaScript进行前端代码覆盖率统计的核心是通过Istanbul/nyc等工具对代码插桩,结合测试框架收集执行数据并生成报告。具体流程包括:在代码执行前通过Babel或Webpack插件(如babel-plugin-istanbul)插入计数器实现插桩;运行测试时记录哪些代码被执行;…

    2025年12月20日
    100
  • typescript中的参数分享

    TypeScript 中的参数共享允许组件间共享参数,实现跨组件状态维护和数据变更共享。通过 @Input 装饰器传递父组件参数,使用 @Output 装饰器定义子组件事件,以便在子组件状态改变时通知父组件。参数共享提高复用性,简化状态管理,允许子组件向父组件发出通知,但应谨慎使用,避免大量数据共享…

    2025年12月19日
    000
  • 手机如何运行typescript方法

    要在手机上运行 TypeScript 方法,可以使用 TypeScript 编译器或第三方库:TypeScript 编译器: 将 TypeScript 代码编译成 JavaScript,然后集成到移动应用程序中。第三方库: 如 React Native 或 NativeScript,允许使用 Typ…

    2025年12月19日
    000
  • typescript用来干嘛_typescript的作用

    TypeScript 是一种用于构建大型复杂应用程序的开源编程语言,它扩展了 JavaScript 的功能,具有以下作用:类型系统:编译时检查类型错误,提高代码可靠性。面向对象编程特性:支持类、接口、抽象类,增强代码组织性和维护性。模块系统:分解程序为可重用模块,提升可维护性和可扩展性。全面的类型推…

    2025年12月19日
    000

发表回复

登录后才能评论
关注微信