Add. 前馈神经网络

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ben.guo 1 year ago
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<img src="/Users/xueweiguo/Desktop/GitHub/AiLearning-Theory-Applying/assets/image-20240421212923027.png" alt="语义关系学习" style="zoom:50%;" /> <img src="/Users/xueweiguo/Desktop/GitHub/AiLearning-Theory-Applying/assets/image-20240421212923027.png" alt="语义关系学习" style="zoom:50%;" />
向量传入后通过语义关系学习一系列计算得出一个矩阵维度是4 × 4的矩阵。矩阵里的每个值都是数字数字代表了文字对应其它文字的语义关系越高表示与其它文字的关系越近越小则表示越疏远。 向量传入后,通过语义关系学习(一系列计算,点积/内积的方法得出一个矩阵维度是4 × 4的矩阵。矩阵里的每个值都是数字数字代表了文字对应其它文字的语义关系越高表示与其它文字的关系越近越小则表示越疏远。
> 为什么数字越大表示关系越近现在可以简单理解就是每个词的查询向量Q会与序列中所有单词的键K向量进行点积运算得到一个分数这个分数经过softmax函数处理后就变成了注意力权重。即每个词都有跟全部词的向量结果越大表示语义关系越紧密权重越低则表示关系越疏远。 > 为什么数字越大表示关系越近现在可以简单理解就是每个词的查询向量Q会与序列中所有单词的键K向量进行点积运算得到一个分数这个分数经过softmax函数处理后就变成了注意力权重。即每个词都有跟全部词的向量结果越大表示语义关系越紧密权重越低则表示关系越疏远。
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将语义关系学习里输出的矩阵,加上残差(输入语义关系学习)前的向量,再进行值的统一缩放,大部分情况下是缩放到[-1,1]区间。 将语义关系学习里输出的矩阵,加上残差(输入语义关系学习)前的向量,再进行值的统一缩放,大部分情况下是缩放到[-1,1]区间。
![数值缩放](../assets/image-20240424171227926.png) <img src="../assets/image-20240424171227926.png" alt="数值缩放" style="zoom:50%;" />
Add & Norm的过程可以理解为相同位置元素相加再做层归一化Layer Normalization即如果残差连接的A矩阵是3维的多头注意力输出的B矩阵也会是3维的而且两者一定是同Size即A矩阵是(None, 4, 768)B矩阵肯定也是(None, 4, 768),两者同位置的如`A[i][j][k]=0.1``B[i][j][k]=0.2`则相加是0.3,再去进行归一化。层归一化后面我们会详解。 Add & Norm的过程可以理解为相同位置元素相加再做层归一化Layer Normalization即如果残差连接的A矩阵是3维的多头注意力输出的B矩阵也会是3维的而且两者一定是同Size即A矩阵是(None, 4, 768)B矩阵肯定也是(None, 4, 768),两者同位置的如`A[i][j][k]=0.1``B[i][j][k]=0.2`则相加是0.3,再去进行归一化。层归一化后面我们会详解。
### 前馈神经网络
> WHAT数学上对于每个位置的输入向量`x`FFNN可以表示为
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> ~~~
> FFNN(x) = max(0, xW1 + b1)W2 + b2
> ~~~
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> 其中`W1`和`W2`是权重矩阵,`b1`和`b2`是偏置项,`max(0,·)`是ReLU激活函数。
>
> WHY多头注意力层语义关系学习是线性的这意味着它们可能不足以捕捉复杂的数据模式。前馈神经网络通过引入非线性激活函数增强了模型的能力使其能够学习更加复杂的函数映射等。且最重要的是每个神经元的输出仅依赖于当前层的输入这使得计算可以并行化从而提高了模型的训练和推理效率。
>
> 感兴趣的同学,可以去这个网址玩玩[A Neural Network Playground](https://playground.tensorflow.org/#activation=tanh&batchSize=10&dataset=circle&regDataset=reg-plane&learningRate=0.03&regularizationRate=0&noise=0&networkShape=4,2&seed=0.53882&showTestData=false&discretize=false&percTrainData=50&x=true&y=true&xTimesY=false&xSquared=false&ySquared=false&cosX=false&sinX=false&cosY=false&sinY=false&collectStats=false&problem=classification&initZero=false&hideText=false)
<img src="/Users/xueweiguo/Desktop/GitHub/AiLearning-Theory-Applying/assets/image-20240424204837275.png" alt="前馈神经网络" style="zoom:50%;" />
当数据输入到神经网络后经过一系列运算点积输出的数据一般是非线形的。而且维度输出的维度与输入的维度是不变的。种设计允许FFN在不改变输入和输出维度的情况下增加网络的非线性和复杂性从而使模型能够学习更加复杂的特征表示。

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