AI科普係列第3篇：什麽是“Transformer 架構”？讓 AI 擁有“長期記憶”的魔法

剛寫剛做的（當然是AI作品 ：D）

 

 

什麽是“Transformer 架構”？讓 AI 擁有“長期記憶”的魔法

 

在現代 AI 的世界裏，有一個架構被稱為“基石”或“地基”，它徹底改變了機器處理語言的方式，使得 ChatGPT、BERT 等一係列大模型的誕生成為可能。它就是 Transformer 架構。

要理解它，我們可以用一個簡單的比喻：它讓 AI 的閱讀能力，從**“逐字閱讀”升級到了“快速瀏覽，抓住重點”**。

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1. 過去的 AI：容易“忘記”開頭的笨讀者

 

在 Transformer 出現之前，主流的語言模型大多使用 RNN (循環神經網絡) 或 LSTM (長短期記憶網絡)。它們處理句子的方式是 線性的、順序的：

• 輸入： “這個電影雖然特效很棒，但故事情節非常平庸，讓人提不起興趣。”

• 舊模型的問題： 當模型讀到句末的“平庸”時，它對開頭的“電影”和“特效”的記憶已經衰減得很厲害。它很難將“平庸”這個評價詞，準確地關聯到句子中間的“故事情節”上。

這就像人類在讀一本很長的書，讀到後麵時，經常會忘記前麵章節的關鍵細節。這就是 AI 語言模型最大的瓶頸：長期依賴問題。

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2. Transformer 的魔法：注意力機製（Attention）

 

Transformer 架構的核心創新，就是引入了 注意力機製（Attention Mechanism）。

想象一下你在學習，而不是逐字閱讀，你會怎麽做？

1. 你會快速掃描整個段落。

2. 你會用熒光筆標記關鍵詞和重要概念。

3. 你會畫箭頭將分散在不同地方的相互關聯的概念連接起來。

Transformer 做的，就是這個“畫重點、建連接”的過程。

在處理一個句子時，注意力機製讓模型能夠同時關注句子中的 所有詞語，並計算出每個詞語對當前正在處理的詞語的 重要性（權重）。

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案例演示：如何分配注意力？

 

考慮這個句子：“蘋果公司的新產品發布會非常成功。”

當模型處理到 “成功” 這個詞時，它會進行一次“注意力分配”：

句子中的詞語	對“成功”這個詞的重要性 (權重)
蘋果公司	高 (誰成功了？)
的	低 (隻是一個助詞)
新產品	中高 (什麽成功了？)
發布會	高 (哪個活動成功了？)
非常	中 (修飾詞)

通過這種機製，模型在處理“成功”時，能清晰地知道它與句子開頭的“蘋果公司”和“發布會”有強烈的直接關聯。它不再需要依賴線性的順序記憶，而是可以 一步到位 地建立長距離的依賴關係。

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3. 為什麽說它賦予了 AI “長期記憶”？

 

Transformer 不僅能在一個句子中建立連接，還能在整個段落、甚至數千字的文本中做到這一點。

這解決的是什麽問題？

當你在跟 ChatGPT 進行一輪長對話時，你問了一個問題，AI 給了你回答，然後你基於它的回答進行追問。

• 舊模型： 很難記住幾十輪對話之前的細微偏好。

• Transformer： 它通過多層的注意力計算，將整個對話曆史視為一個整體，高效地捕捉和維持所有曆史信息之間的相互關聯。

這就是 AI 擁有“長期記憶”的魔法：它不是一個“逐字忘記”的讀者，而是一個“全局審視、重點標記”的超級學習者。