Lecture 05 · 先让最小模型闭合一次预测

B01 · 先让最小模型闭合一次预测

合法前缀已经确定。现在沿gave这一行把读取、内容加工、词表预测和监督接完整,先得到一张可继续扩展的模型母图。

状态 b0

沿gave位置的embedding与位置表示出发;上方输入和下方目标保持错位对齐。

最小 causal decoder · 暂略多头、残差与归一化BOSIIgavegaveherheraabook右移输入 ↑训练句给出的监督目标Embedding + position

状态 b1

masked self-attention将合法前缀内容汇入这一行,her、a的未来输入不可读。输出暂为内部向量。

最小 causal decoder · 暂略多头、残差与归一化BOSIIgavegaveherheraabook右移输入 ↑训练句给出的监督目标Embedding + positionMasked self-attentiongave 只读 BOS / I / gave

状态 b2

FFN在同一位置内部变换通道;参数在位置间共享,计算没有新增跨位置连接。

最小 causal decoder · 暂略多头、残差与归一化BOSIIgavegaveherheraabook右移输入 ↑训练句给出的监督目标Embedding + positionMasked self-attentiongave 只读 BOS / I / gave逐位置 FFN同一位置内:通道变换

状态 b3

词表投影与softmax形成下一词分布,gave行对应her目标。前向预测链在此闭合。

最小 causal decoder · 暂略多头、残差与归一化BOSIIgavegaveherheraabook右移输入 ↑训练句给出的监督目标Embedding + positionMasked self-attentiongave 只读 BOS / I / gave逐位置 FFN同一位置内:通道变换词表投影 → softmaxp(下一词 | BOS I gave)

状态 b4

训练分支加入正确目标的交叉熵,并沿整条链返回误差。参考答案从监督侧进入,不成为该行输入。

这张母图先保留预测与训练职责;多头、残差、归一化、dropout和层叠的省略约定集中见完整细节。

最小 causal decoder · 暂略多头、残差与归一化BOSIIgavegaveherheraabook右移输入 ↑训练句给出的监督目标Embedding + positionMasked self-attentiongave 只读 BOS / I / gave逐位置 FFN词表投影 → softmaxp(下一词 | BOS I gave)目标 her → 交叉熵 loss误差回传到整条计算的参数

状态 b5

生成时监督轴移除,当前只有BOS I gave。选出her后另列扩展前缀;下一次前向才使用新词,后续槽仍未知。

最小 causal decoder · 暂略多头、残差与归一化BOSIgave??当前输入 ↑后续位置仍未知追加后 →BOSIgaveher?供下一次计算使用Embedding + positionMasked self-attentiongave 只读 BOS / I / gave逐位置 FFN词表投影 → softmaxp(下一词 | BOS I gave)本次选择:her新增 her 后,再做下一次前向

公式与算例详情

把一次读取接成预测闭环

最小 decoder 语言模型以右移输入 $x=(\mathrm{BOS},I,gave,her,a)$ 预测 $y=(I,gave,her,a,book)$。设 $X=E[x]+P$,使用因果 mask:

$$A=\operatorname{softmax}_{key}(QK^\top/\sqrt{d_k}+M),\quad H=AV,\quad Z=\operatorname{FFN}(H),\quad p_i=\operatorname{softmax}_{vocab}(Z_iW_{vocab}+b).$$

其中 $M_{ij}=0$ 当 $j\le i$,否则为 $-\infty$。FFN 在每个位置内部执行同一非线性通道变换,不增加可见位置。训练计算 $L=-\sum_i\log p_i[y_i]$;生成时当前输入只有 $x=(\mathrm{BOS},I,gave)$,没有完整监督目标轴,后续 token 尚未知。gave 行给出分布,本次选择 her 后,另得扩展前缀 $(\mathrm{BOS},I,gave,her)$,供下一次前向处理;再后一个词仍未知。

这是用于解释职责的简化模型,暂省多头、残差、归一化、dropout 和层叠。后面会补完整结构;attention 已包含 softmax 非线性,FFN 的职责不能描述为修复“完全线性的 attention”。R43–45 的算子核算采用另设的全可见局部输入,不与这里的 causal 前向共用数值。

参考与采用

原课页采用记录:M22 矩阵与读取对应。页码均按PDF物理页计。

继续学习

若从读取到下一词仍有缺口,先沿最小 decoder 闭环逐项标出 gave 行如何到词表分布、训练 loss 及生成后的新前缀。Transformer 的信息流“沿一行目标表示走一遍”补完整系统,CLS 02“7 · 多头、残差、FFN,各自改变什么”与LAB 03 F 段补本页省略的算子;注意全可见局部复算使用独立数值,不能冒充本页 causal 前向。