什麼是 Transformer?解密支撐大語言模型的神經網路核心技術

AI研究
Author
NT科技團隊
2025-04-03 24 次閱讀 6 分鐘閱讀
什麼是 Transformer?解密支撐大語言模型的神經網路核心技術

什麼是 Transformer?解密支撐大語言模型的神經網路核心技術

你知道嗎? 現在我們熟知的 ChatGPT、Bard、Claude… 背後都有一個共同的技術血統:Transformer。它是目前自然語言處理最重要的技術突破之一,也是「大語言模型革命」的起點。那麼 Transformer 到底是什麼?它如何讓 AI 變得這麼聰明?今天就讓我們用白話講給你聽。

目錄

1. Transformer 是什麼?

你可以把 Transformer 想像成 AI 的閱讀器大腦。傳統的 AI 模型在閱讀一段話時,只能一個字一個字慢慢讀,像是用手電筒照著一條線條前進。但 Transformer 不一樣,它就像是打開全場燈光,一次看到整段文字,並快速理解字詞間的關聯。

這種能力的關鍵在於一個技術——Self-Attention(自注意力機制)

2. Attention 是什麼?為何它改變了一切?

假設你在看一本小說,主角「小明」突然登場,你的注意力自然會開始追蹤「他」的行為與描述。這種「知道上下文哪裡比較重要」的能力,就是注意力(Attention)在模仿的東西。

Transformer 使用的 Self-Attention 就是: 每一個字,根據上下文,自己決定該「注意」哪些其他字。

例如一句話:「小明昨天在公園遇到他的老師。」模型要判斷「他的」是誰?就是靠這種注意機制回頭看「小明」。

3. Transformer 如何成為大語言模型的基石

Transformer 架構的三大核心:

  • Encoder / Decoder 模組:讀取輸入並產出回應的核心結構。
  • 多層 Self-Attention:層層分析上下文的關聯與語意。
  • 位置編碼(Positional Encoding):補足模型理解「順序」的能力。

當模型層數夠深、訓練資料夠多,便能建構出像 GPT-4、Claude 這種具有「語言理解」與「生成能力」的超級大腦。

4. 未來模型的演化與趨勢

雖然 Transformer 很強,但也面臨幾個挑戰:

  1. 效率問題:處理長文本時的計算成本極高。
  2. 記憶限制:上下文記憶長度有限,需研發更長距離理解方式。
  3. 多模態需求:未來 AI 不只看文字,也要理解圖片、語音、影片。

目前有像 Mamba、RWKV、RetNet 等新架構正在挑戰 Transformer,以期打造更快、更輕量、更省資源的新一代模型。

結語:理解技術,是使用 AI 的開始

你不需要會寫神經網路程式,但如果你了解「Transformer 是怎麼幫你理解語意的」,那你就能更有效地使用各種 AI 工具,甚至思考如何應用到你自己的產業中。


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