谷歌前不久在 arXiv 上发表论文《Attention Is All You Need》，提出一种完全基于 attention 的翻译架构 Transformer，实现了机器翻译的新突破；近日，Github 上的一个项目给出了 Transformer 模型的 TensorFlow 实现，在官方代码公布之前共享了自己的代码。机器之心对该文进行了编译，项目地址见文中。
项目链接：https://github.com/Kyubyong/transformer
需求
- NumPy >= 1.11.1
- TensorFlow >= 1.2（1.1 很可能也可以，但是我没有测试它）
- regex
- nltk
项目来由
我试图在论文《Attention Is All You Need》中实现我的想法。该论文的作者声称其模型，即 Transformer，在机器翻译方面的表现优于当前任何的模型；它仅使用 attention，而没有 CNN 和 RNN，这酷极了。论文最后，作者承诺将很快公开代码，但是目前为止并没有。我的这一项目有两个目标，一是我想要全面了解这篇论文，如果不写代码就很难理解论文；二是在官方代码公布之前，与感兴趣的人共享我写的代码。
与原论文的不同
内容，而是要实现论文的核心思想，并作出简单快速的验证。由于这个原因，我的部分代码与原论文有所不同。这些不同之处有：
- 我使用了 IWSLT 2016 de-en 数据集，而不是 wmt 数据集，因为前者更小，且不需要特殊的预处理。
- 为了简化，我用单词而非子单词构建了词表。当然，如果愿意你可以尝试 bpe 或者 word-piece。
- 我将位置编码直接用作了参数，而原文用了一些正弦公式。论文作者之一 Noam 说两种方法都有效，详见：https://www.reddit.com/r/MachineLearning/comments/6gwqiw/r_170603762_attention_is_all_you_need_sota_nmt/
- 论文根据训练步数逐渐调节学习率，我简单地把学习率固定在一个非常小的值 0.0001 上。因为使用小数据集，训练的速度已经足够快（使用单块 GTX 1060 仅需几个小时！！）
文件描述
- hyperparams.py 包括全部所需的超参数
- prepro.py 可为源和目标创建词汇文件（vocabulary file）
- data_load.py 包括装载和批处理数据的相关函数
- modules.py 拥有全部编码／解码网络的构建模块
- train.py 包含模型
- eval.py 是为了进行评估
训练
- 第一步：下载 IWSLT 2016 German–English parallel corpus 并且把它放在 corpora/文件夹
- 第二步：如果必要的话在 hyperparams.py 下调整超参数（hyper parameters）
- 第三步：运行 prepro.py，在 preprocessed 文件下生成词汇文件
- 第四步：运行 train.py 或下载预训练好的文件（pretrained files）
训练损失和精度
训练损失
训练精度
评估
- 运行 eval.py.
结果
我的 BLEU 得分为 17.14。（我用小数据集、有限的词汇进行训练）一些评估结果如下所示。详见文件夹 results
source: Sie war eine jährige Frau namens Alexexpected: She was a yearold woman named Alexgot: She was a woman named yearold name
source: Und als ich das hörte war ich erleichtertexpected: Now when I heard this I was so relievedgot: And when I heard that I was an
source: Meine Kommilitonin bekam nämlich einen Brandstifter als ersten Patientenexpected: My classmate got an arsonist for her first clientgot: Because my first came from an in patients
source: Das kriege ich hin dachte ich mirexpected: This I thought I could handlegot: I'll go ahead and I thought
source: Aber ich habe es nicht hingekriegtexpected: But I didn't handle itgot: But I didn't it
source: Ich hielt dagegenexpected: I pushed backgot: I thought about it
source: Das ist es was Psychologen einen AhaMoment nennenexpected: That's what psychologists call an Aha momentgot: That's what a like a
source: Meldet euch wenn ihr in euren ern seidexpected: Raise your hand if you're in your sgot: Get yourself in your s
source: Ich möchte ein paar von euch sehenexpected: I really want to see some twentysomethings heregot: I want to see some of you
source: Oh yeah Ihr seid alle unglaublichexpected: Oh yay Y'all's awesomegot: Oh yeah you all are incredibly
source: Dies ist nicht meine Meinung Das sind Faktenexpected: This is not my opinion These are the factsgot: This is not my opinion These are facts
