【南洋理工大学】注意力神经网络，Attention Neural Networks，78页ppt

【导读】本教程是南洋理工大学CE7454: Deep Learning for Data Science中的一章，作者Xavier Bresson介绍了注意力神经网络。

内容介绍

神经网络 ：神经网络根据结构可以分成全连接神经网络（MLP/FC）、卷积神经网络（ConvNets）、与循环神经网络（RNN）。MLP的特点是输入输出的大小时固定的，只适用于线性数据。ConvNets的输入是网格结构，输入的大小也可以改变，在计算机视觉领域有很多应用。RNNs的输入是序列结构，能处理不同长度的序列。它的局限性在于，无法处理过长的数据（50以上），并且处理速度很慢（无法并行处理序列数据）。

集合数据的神经网络：在处理集合数据时，神经网络因不受元素的下标与集合大小的影响。Pooling操作，与SIFT、Word2Vec等都适合在集合数据上应用。注意力操作也适合在集合上运用。

记忆网络：记忆网络的主要思想是需要利用长时的记忆，又可被称为多跳注意力网络.

Transformer: 记忆网络效果强大，但不是突破性的，Transformer是注意力网络的有效形式，它不仅在自然语言处理领域，而且在广义的集合数据上，都是最佳的网络结构。与记忆网络相比，它的优势在于：1. 有多个隐层 2. 多头attention 3. 残差结构

序列到序列Transformer： 序列到序列Transformer即encoder与decoder都是Transformer的结构。它考虑了输入与输出序列之间的注意力。

语言模型Transformer：自然语言处理的基本问题是学习词的表示，并能够根上下文灵活变化，终极目标是能够理解语言。2019年自然语言处理的发展趋势是在大语料库中预训练语言模型，如ELMo，BERT，GPT2等，然后迁移到新的任务中去。

图神经网络Vs 注意力神经网络 图神经网络与注意力网络的联系在于，图神经网络需要预先给定数据之间的关联信息，注意力预先不知道数据之间的关联，而是尝试去发现它。当每个数据点之间两两有边（关系）时，图神经网络与注意力网络是一致的。

代码地址：

https://github.com/xbresson/CE7454_2019/blob/master/codes/labs_lecture13/seq2seq_transformers_demo.ipynb

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