Как работает attention-механизм: фокус внимания в нейросетях

Как работает attention-механизм: фокус внимания в нейросетях

Attention-механизм («механизм внимания») — это революционный подход, позволивший нейросетям обрабатывать последовательности гораздо эффективнее, чем RNN. Он лёг в основу трансформеров и современных ИИ, таких как GPT.

Суть attention проста:
Когда сеть генерирует слово на выходе (например, при переводе), она не обрабатывает всё входное предложение одинаково. Вместо этого она взвешивает важность каждого слова во входной фразе для текущего шага.

Пример:
При переводе фразы «The cat sat on the mat»«Кошка сидела на коврике»:

  • При генерации слова «кошка» сеть делает наибольший акцент на «cat»,
  • При генерации «коврике» — на «mat».

Как это работает технически (без формул):

  1. Каждое слово преобразуется в вектор (embedding),
  2. Сеть вычисляет «схожесть» между вектором текущего выходного слова и всеми входными,
  3. На основе этой схожести строится взвешенная сумма — «контекстный вектор»,
  4. Этот вектор используется для генерации следующего слова.

Почему это важно:

  • Устраняет проблему «забывания» в длинных последовательностях (у RNN),
  • Позволяет параллельную обработку — обучение стало в разы быстрее,
  • Даёт интерпретируемость: можно визуализировать, на что «смотрела» сеть.

Таким образом, attention — это имитация человеческого внимания: не всё одинаково важно, и мудрость — в умении фокусироваться на главном.

Читайте также