【自然语言处理六-最重要的模型-transformer-下】

transformer decoder

今天接上一篇文章讲的encoder 自然语言处理六-最重要的模型-transformer-上，继续讲transformer的decoder，也就是下图中的红框部分

可以看出encoder和decoder部分去掉粉红色框的部分，结构几乎一样，下面分三部分介绍不同点

Masked multi-head attention

decoder的注意力是masked的注意力，什么是masked的attention呢？ 下面是self attention:

需要注意的是：
selfattention中注意力bⁱ的输出是需要关注所有的输入，也就是下面那一整排向量

但如果是masked self-attention，注意力是这样子的：

这个与普通的self attention的区别：
bⁱ只能关注a⁰到aⁱ的输入，不能包括aⁱ⁺¹后的输入，那么为什么需要masked attention呢？
用下面的语音辨识，举个例子说明一下：

encoder是把一次性把所有的输入都输入到模型，计算注意力分数，但是对于decoder来说，它是一个字一个字产生：
比如decoder计算第一个位置应该输入什么的时候，它并不知道下一个的输入是“機”，所以必须遮蔽右边的输入，因此又叫masked self-attention。
decoder中下一次的输入是在本次输入BEGIN计算出来以后“機”这个字，作为下一次的输入。
需要说明的一点是：
实际上我们在训练的时候是知道每个输入的，因为这些信息是训练资料提供的，但真正测试使用的时候，是无法知晓的。

encoder和decoder的连接部分-cross attention

下面是encoder和decoder的互连部分：

相同的Add和Norm不再赘述，下面是attention部分，这个attention部分的输入分为3部分:
有两个箭头来自encoder的输出（这部分用作self attention中的k和v）
一个箭头来自decoder上一层的输出（这一部分用作q）

所以计算attention的流程是这样的：

左边这边encoder的输出，用于生成k v，右边decoder上一层的输出，用作q
按照普通的attention计算注意力分数后，最终生成v
然后进行add 残差连接和norm 归一化后，作为这一层的输出
然后继续输入到FC（feed forward netword）中

除了上面几部分不同，还需要关注的decoder如何处理输出。

decoder的输出

decoder输出的序列长度应该是多长呢？
比还是以语音辨识为例，输入一段语音究竟应该输出多少个字符根本无法确认，那么decoder究竟是怎么确定输出的长度的呢？有两种做法AT和NAT (AT是Autoregresssive的缩写)

AT(Autoregresssive)

这种做法就是让机器自己决定要输多少长度的sequence，当模型输出END的时候，就认为decoder输出完毕

NAT

这种情况下有几种方法确定decoder输出的长度：
1.添加一个网络来预测输出的长度
2.输入一排BEGIN向量，输出一排向量即可，最终的输出截止到输出为END

通常情况下，我们都是用AT，效果更好一些