可以这样来看待注意力机制:将Source中的构成元素想象成是有一系列的<key,value>数据对构成,此时对于Target中的某个元素Query,通过计算Query和各个Key的相似性或者相关性,得到每个Key对应Value的权重系数,然后对Value进行加权求和,即得到了最终的Attention的数值。所以本质上Attention机制是对Source中元素的Value值进行加权求和,而Query和Key用来计算对应Value的权重系数,可将本质思想改写为如下公式:
也可以将Attention机制看作一种软寻址(Soft Addressing):Source可以看作存储器内存储的内容,元素由地址Key和值Value组成,当前有个Key=Query的查询,目的是取出存储器中对应的Value值,即Attention数值。通过Query和存储器内元素Key的地址进行相似性比较来寻址,之所以说是软寻址,指的不像一般寻址只从存储内容里面找出一条内容,而是可能从每个Key地址都会取出内容,取出内容的重要性根据Query和Key的相似性来决定,之后对Value进行加权求和,这样就可以取出最终的Value值,也即Attention值。所以不少研究人员将Attention机制看作软寻址的一种特例,这也是非常有道理的。
Self Attention与传统的Attention机制非常的不同:传统的Attention是基于source端和target端的隐变量(hidden state)计算Attention的,得到的结果是源端的每个词与目标端每个词之间的依赖关系。但Self Attention不同,它分别在source端和target端进行,仅与source input或者target input自身相关的Self Attention,捕捉source端或target端自身的词与词之间的依赖关系;然后再把source端的得到的self Attention加入到target端得到的Attention中,捕捉source端和target端词与词之间的依赖关系。因此,self Attention Attention比传统的Attention mechanism效果要好,主要原因之一是,传统的Attention机制忽略了源端或目标端句子中词与词之间的依赖关系,相对比,self Attention可以不仅可以得到源端与目标端词与词之间的依赖关系,同时还可以有效获取源端或目标端自身词与词之间的依赖关系。