2-4. 인코더와 디코더의 이해

Human-analog 2024. 10. 18. 14:48

2.5 인코더 (Encoder)

인코더의 역할

인코더(Encoder)는 입력 데이터를 처리하고 그 정보를 디코더로 전달하는 역할을 해요. 입력된 텍스트는 여러 층의 어텐션과 피드 포워드 네트워크를 거쳐 잠재적 표현(latent representation)으로 변환된 후, 디코더로 넘겨져요.

트랜스포머에서 인코더는 병렬 처리를 통해 입력 데이터의 모든 부분을 동시에 처리할 수 있어요. 이는 RNN 같은 순차적 처리 방식과는 달리, 문장의 모든 단어를 한꺼번에 처리하는 장점을 제공하죠.

인코더의 구조

인코더는 여러 개의 셀프 어텐션(Self-Attention) 층과 피드 포워드 층으로 구성되어 있어요. 이 구조를 통해 각 단어 간의 관계를 학습하고, 그 관계를 바탕으로 중요도를 계산해요.

요약:
인코더는 입력 데이터를 처리해 디코더로 전달하며, 병렬 처리를 통해 모든 단어를 동시에 처리하는 역할을 해요.
용어설명:
- 인코더(Encoder): 입력 데이터를 처리해 디코더로 전달하는 트랜스포머의 주요 구성 요소.

2.6 디코더 (Decoder)

디코더의 역할

디코더(Decoder)는 인코더에서 받은 정보를 바탕으로 최종 출력을 생성해요. 주로 번역 모델에서 문장을 생성하거나 문장 요약을 할 때 사용돼요. 디코더는 인코더에서 받은 정보와 문맥을 바탕으로 새로운 단어를 생성하거나 목표 언어로 변환해요.

디코더의 구조

디코더는 인코더의 정보 외에도, 셀프 어텐션(Self-Attention)과 인코더-디코더 어텐션 층을 포함해요. 셀프 어텐션을 통해 현재까지 생성된 문맥을 확인하고, 인코더-디코더 어텐션을 통해 인코더에서 받은 정보를 활용해요.

요약:
디코더는 인코더에서 받은 정보를 바탕으로 최종 출력을 생성하며, 셀프 어텐션과 인코더-디코더 어텐션 층을 통해 문맥과 정보를 활용해요.
용어설명:
- 디코더(Decoder): 인코더에서 받은 정보를 바탕으로 최종 출력을 생성하는 트랜스포머의 주요 구성 요소.

실습 7: 인코더-디코더 구조 구현

이제 인코더-디코더 구조를 간단히 코드로 구현해볼게요. 이 코드를 통해 트랜스포머의 전체 흐름을 이해할 수 있을 거예요.

import torch
import torch.nn as nn

# 간단한 인코더 클래스 정의
class Encoder(nn.Module):
    def __init__(self, input_dim, hidden_dim):
        super(Encoder, self).__init__()
        self.fc = nn.Linear(input_dim, hidden_dim)
        self.relu = nn.ReLU()

    def forward(self, x):
        return self.relu(self.fc(x))

# 간단한 디코더 클래스 정의
class Decoder(nn.Module):
    def __init__(self, hidden_dim, output_dim):
        super(Decoder, self).__init__()
        self.fc = nn.Linear(hidden_dim, output_dim)
        self.softmax = nn.Softmax(dim=-1)

    def forward(self, x):
        return self.softmax(self.fc(x))

# 입력 벡터 정의
input_tensor = torch.rand(1, 512)

# 인코더 및 디코더 생성
encoder = Encoder(input_dim=512, hidden_dim=1024)
decoder = Decoder(hidden_dim=1024, output_dim=10)

# 인코더를 통해 입력 데이터를 처리
encoded_output = encoder(input_tensor)

# 디코더를 통해 최종 출력 생성
decoded_output = decoder(encoded_output)

print("디코더 출력:\n", decoded_output)

이 코드는 간단한 인코더-디코더 구조를 구현한 예시예요. 인코더가 입력 데이터를 처리하고, 디코더가 그 정보를 바탕으로 최종 출력을 생성해요. 트랜스포머의 전체 구조를 이해하는 데 도움이 될 거예요.

요약:
코드에서는 인코더가 입력 데이터를 처리하고, 디코더가 그 데이터를 바탕으로 최종 출력을 생성하는 과정을 보여줘요.

정리

인코더는 입력 데이터를 처리해 잠재적 표현을 생성하고, 디코더로 전달해요.
디코더는 인코더에서 받은 정보를 바탕으로 최종 출력을 생성하며, 번역 및 요약 작업에 활용돼요.
코드 실습을 통해 인코더-디코더 구조가 트랜스포머 아키텍처에서 어떻게 작동하는지 이해할 수 있어요.