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1 | [Description] Seq2Seq with Attention allows decoder to focus on relevant encoder states, solving the bottleneck problem. | |||||||||||||||||||||||||||
2 | Seq2Seq + Attention (Bahdanau Attention) | |||||||||||||||||||||||||||
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4 | Original Seq2Seq limitation: Compressing long sequence into one fixed vector → Information loss | |||||||||||||||||||||||||||
5 | Solution: Allow Decoder to 'reference' all Encoder states at each step | |||||||||||||||||||||||||||
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8 | ═══ Original Seq2Seq vs Seq2Seq + Attention ═══ | |||||||||||||||||||||||||||
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10 | Original Seq2Seq: | |||||||||||||||||||||||||||
11 | Encoder: I → love → you → [Context Vector] → Decoder | |||||||||||||||||||||||||||
12 | ↑ Only one fixed vector is passed | |||||||||||||||||||||||||||
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14 | Seq2Seq + Attention: | |||||||||||||||||||||||||||
15 | Encoder: I → love → you | |||||||||||||||||||||||||||
16 | h₁ h₂ h₃ ← Store all hidden states | |||||||||||||||||||||||||||
17 | ↓ ↓ ↓ | |||||||||||||||||||||||||||
18 | Decoder: Decide where to look with attention at each step | |||||||||||||||||||||||||||
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21 | ═══ Attention Mechanism (Bahdanau) ═══ | |||||||||||||||||||||||||||
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23 | 1. Alignment Score: | e_{t,i} = v^T · tanh(W_a · s_{t-1} + U_a · h_i) | ||||||||||||||||||||||||||
24 | 2. Attention Weights: | α_{t,i} = softmax(e_{t,i}) | ||||||||||||||||||||||||||
25 | 3. Context Vector: | c_t = Σ α_{t,i} · h_i | ||||||||||||||||||||||||||
26 | 4. Decoder Input: | s_t = tanh(W·e_t + U·s_{t-1} + C·c_t + b) | ||||||||||||||||||||||||||
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29 | ═══ Architecture Diagram ═══ | |||||||||||||||||||||||||||
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31 | ENCODER | |||||||||||||||||||||||||||
32 | I | love | you | |||||||||||||||||||||||||
33 | ↓ | ↓ | ↓ | |||||||||||||||||||||||||
34 | h₁ | → | h₂ | → | h₃ | |||||||||||||||||||||||
35 | ↘ | ↓ | ↙ | |||||||||||||||||||||||||
36 | Attention | |||||||||||||||||||||||||||
37 | ↓ | |||||||||||||||||||||||||||
38 | DECODER | |||||||||||||||||||||||||||
39 | c_t | + | s_{t-1} | → | s_t | → | output | |||||||||||||||||||||
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