天天百事通！Transformer

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天天百事通！Transformer

2023-04-23 14:10:19 来源：博客园

(资料图片仅供参考)

参考：transform的paper出处:https://blog.csdn.net/qq_40585800/article/details/112427990

发展

Transformer是由谷歌于2017年提出的具有里程碑意义的模型，同时也是语言AI革命的关键技术。在此之前的SOTA模型都是以循环神经网络为基础（RNN, LSTM等）。从本质上来讲，RNN是以串行的方式来处理数据，对应到NLP任务上，即按照句中词语的先后顺序，每一个时间步处理一个词语。

相较于这种串行模式，Transformer的巨大创新便在于并行化的语言处理：文本中的所有词语都可以在同一时间进行分析，而不是按照序列先后顺序。为了支持这种并行化的处理方式，Transformer依赖于注意力机制。注意力机制可以让模型考虑任意两个词语之间的相互关系，且不受它们在文本序列中位置的影响。通过分析词语之间的两两相互关系，来决定应该对哪些词或短语赋予更多的注意力。

什么是 Transformer？

Transformer 是 Google 的研究者于 2017 年在《Attention Is All You Need》一文中提出的一种用于 seq2seq 任务的模型，它没有 RNN 的循环结构或 CNN 的卷积结构，在机器翻译等任务中取得了一定提升。

transformer的优势

1.Transformer能够利用分布式GPU进行并行训练，提升模型训练效率2.Transformer能够分析预测较长的序列，捕获较长的语义信息3.自注意力可以产生更具可解释性的模型。我们可以从模型中检查注意力分布。

Transformer架构

小细节

Layer normalization

在transformer中，每一个子层（自注意力层，全连接层）后都会有一个Layer normalization层，如下图所示：Normalize层的目的就是对输入数据进行归一化，将其转化成均值为0方差为1的数据。

CV领域论文

这篇文章首先尝试在几乎不做改动的情况下将Transformer模型应用到图像分类任务中，在 ImageNet 得到的结果相较于 ResNet 较差，这是因为Transformer模型缺乏归纳偏置能力，例如并不具备CNN那样的平移不变性和局部性，因此在数据不足时不能很好的泛化到该任务上。

然而，当训练数据量得到提升时，归纳偏置的问题便能得到缓解，即如果在足够大的数据集上进行与训练，便能很好地迁移到小规模数据集上。

在实验中，作者发现，在中等规模的数据集上（例如ImageNet），transformer模型的表现不如ResNets；而当数据集的规模扩大，transformer模型的效果接近或者超过了目前的一些SOTA结果。作者认为是大规模的训练可以鼓励transformer学到CNN结构所拥有的translation equivariance 和locality.3.2.4 Deformable-DETRXizhou Zhu, Weijie Su2, Lewei Lu, Bin Li , Xiaogang Wang, Jifeng Dai. DEFORMABLE DETR: DEFORMABLE TRANSFORMERS FOR END-TO-END OBJECT DETECTION. SenseTime Research, University of Science and Technology of China, The Chinese University of Hong Kong

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