赛博禅心

中学生能看懂:10 分钟理解大模型

我将以「交互演示」方式:

尝试帮你在 10 分钟内,理解大模型的基本原理。


大模型的“生成”,不过是续写

大模型,能够写一篇很长的内容:不过是“文字接龙”的小游戏。

简单来说,就是:根据前面的内容,预测下一个词是什么,然后把这个词接上,再预测,再接上,循环往复。(你也可以管这个叫:自回归)

这里有一个简单的演示,可以点击 天气 来试试

大模型就这么一个个词的猜,直到猜完一整篇文章。

不过这里就有了一个新问题:AI 是如何判断哪个词可能性最大?又是如何理解我们写的内容呢?


大模型自己“划重点” :所谓的“注意力”

AI 在“续写”时,不会对所有词都一视同仁,它会“划重点”!这项能力叫做 “注意力机制”:把注意力更多地放在重要的词语上。

在下面的演示中,点击阳光 花香 人们 微风 感叹或者今天 ,来看看大模型都关注到了什么。

通过注意力机制,AI 能够理解句子中词语之间的关系,从而更好地“续写”出通顺的内容。

但问题又来了:AI 是怎样去辨别,哪些内容彼此更相似呢?


AI 眼中文字,是一串串数字

我们能看懂文字,但 AI 看见的却是一串串数字。因为 AI 会先把每个词变成一个数字编号,这个过程叫做 “词嵌入” (Word Embedding)。 

举个例子:比如“猫”和“狗”这两个词,我们知道它们都是动物,也都很可爱,但在叫声上有所不同。而 AI 却不懂这些,它看到的一切信息,都是被从不同纬度标记的。假设标记数字的取值范围是 -1 到 1:

  • 对于“猫”来说:“喵喵叫”这个特征可能对应的数字是 0.99,因为猫确实会喵喵叫;“可爱”这个特征对应的数字可能是 0.8,因为猫通常被认为是可爱的。 

  • 对于“狗”来说:“喵喵叫”这个特征对应的数字可能只有 0.3,因为它不太常发出这种叫声;但 “可爱”这个特征也对应 0.8,和猫一样。 

这像这样,AI 在一通数值比较后,就知道“猫”和“狗”一样可爱,但叫声不同。

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大模型不认识文字

它把每个词都变成数字

每个词都有个专属的数字编码

这样它才能计算和理解

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任意滑动,查看各词向量

所有词都有数字编号

这编号代表着词的意思

意思差不多的那些词

它们的编号也会更接近

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词语被转换成数字代码

这种代码叫作词向量

向量之间距离的远近

表示了词语意思相关度

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于是,通过大量的 “词嵌入” ,AI 就能“理解”词语的含义,然后开始干活了。


塞数据,然后吸收 - 大模型是这样训练的

那么,词嵌入的值,是如何得到的呢?答案是:“预训练”。你可以把它想象成 AI 在正式工作前,先进行大量的“阅读”学习。而这个学习过程中,也诞生了我们之前提到的“数字身份证” (词嵌入)。

但这个“阅读”过程,不仅仅是“塞”数据,还包含了 AI 的“消化吸收”,就像星之卡比一样。

在这个“阅读 + 吸收”的过程中,大模型不仅学习语言规律,还为每个词生成“数字身份证”(词嵌入)。但要知道,这些“身份证”并非一成不变,而是随着“阅读”不断优化。例如,读到“猫”和“狗”常一起出现,它就会让这两个词的“身份证”更接近。  

这种“阅读”加“吸收”的过程,就是大模型的“训练”,使 AI 逐步掌握语言规律,并构建出包含“数字身份证”的庞大“词汇库”。


“专项训练” -  从“通才”到“专才”

如果把“预训练”比作“通识教育”,那么 “微调” 就像是“专业培训”:让大模型成为领域专家。 

比如,我们手里有一个训练时长两年半的大模型,非常善于背带裤穿搭。

如果我们想得到一个“iKun 模型”,也就是让它精通唱、跳、RAP 和篮球,就需要定向的进行一些微调。在微调过程中,每个词的“数字身份证”也会发生变化。

体验:在下图中,让 iKun 练习 唱  跳  Rap 或者 篮球 

现在,iKun 经过“微调”,就是一个合格的大模型了,立刻出道!

现在,想必你已经完全了解大模型“生成内容”的几个关键概念了:

  • 根据前文预测下一个词的“续写”

  • 关注重点词语的“注意力”

  • 将文字转换成数字的“词嵌入”

  • 海量学习的“预训练”

  • 针对特定任务的“微调”

正是通过这些过程,我们得到了各式各样的大模型,而且非常聪明!


后记

这篇文章,是我第一次尝试通过「交互演示」,来做更直观的信息表达,思路源自于之前的思考:《人类的认知协议》。后续还有一篇《世界的物理接口》,正在结合 OpenAI 的一些没宣传的内容,进行优化,很快就好完工。

如果你觉得本篇有点用,可以把它转给你身边的小朋友,又或者...正准备学习 AI 的大朋友们,感谢!