LLM 工作原理  

LLM 简介

LLM,即 Large Language Model 的缩写,翻译成中文为大型语言模型或者大模型。大模型通常采集深度学习技术训练的大型自然语言处理模型。


LLM 包含数千亿(或更多)参数的语言模型,这些参数是在大量文本数据上训练的,例如模型 GPT-4、PaLM、Galactica 和 LLaMA。具体来说,LLM 建立在 Transformer 架构之上,其中多头注意力层堆叠在一个非常深的神经网络中。现有的 LLM 主要采用与小语言模型类似的模型架构(即 Transformer)和预训练目标(即语言建模)。作为主要区别,LLM 在很大程度上扩展了模型大小、预训练数据和总计算量(扩大倍数)。他们可以更好地理解自然语言,并根据给定的上下文(例如 prompt)生成高质量的文本。这种容量改进可以用标度律进行部分地描述,其中性能大致遵循模型大小的大幅增加而增加。然而根据标度律,某些能力(例如,上下文学习)是不可预测的,只有当模型大小超过某个水平时才能观察到。


LLM主要特点

  • 多任务学习能力:能够在没有针对特定任务进行特别训练的情况下,处理多种不同的任务。

  • 泛化能力:能够将学到的知识泛化到未见过的数据或任务上。

  • 大规模参数:拥有大量的参数,能够捕捉和学习复杂的模式和关系。

  • 预训练和微调:通常先在大量数据上进行预训练,然后根据特定任务进行微调。

  • 跨领域知识:学习了跨领域的知识,能够理解和生成涉及多个领域的内容。

  • 上下文理解:能够理解长范围的依赖和上下文信息,生成更加连贯和合理的输出。


LLM应用场景

  • 自然语言处理:包括文本分类、情感分析、机器翻译、摘要生成等。

  • 问答系统:能够理解问题并从给定的文本中提取答案。

  • 内容创作:辅助或自动生成新闻文章、故事、诗歌等创意内容。

  • 编程辅助:帮助开发者编写代码,提供代码补全和错误检测。

  • 教育工具:提供个性化的学习体验,辅助语言学习或专业课程学习。

  • 知识检索:快速从大量文档中检索信息,辅助研究和决策。

  • 对话系统:构建聊天机器人,提供客户服务或社交互动。

  • 多模态处理:结合文本、图像、声音、视频等多种模态的数据,提供更丰富的交互体验。

  • 辅助决策:在商业、医疗、法律等领域提供数据分析和决策支持。

  • 自动化报告:从数据中自动提取信息,生成业务或技术报告。


LLM三大技术路线

LLM 的发展主要有三条技术路线:Bert 模式、GPT 模式、混合模式。其中国内大多采用混合模式,多数主流大型语言模型走的是GPT技术路线,直到 2022 年底在 GPT-3.5的 基础上产生了ChatGPT。

  • Bert模式 含两阶段(双向语言模型预训练+任务Fine-tuning),适用于理解类、做理解类、某个场景的具体任务,专而轻。

  • GPT模式 是由两阶段到一阶段(单向语言模型预训练+zero shot prompt/Instruct),比较适合生成类任务、多任务,重而通。

  • T5模式  将两者的方法结合,有两阶段(单向语言模型预训练+Fine-tuning)。国内很多大型语言模型采用这种模式。


通用大模型的发展是人工智能领域的一个重要趋势,它们为解决复杂问题和提高生产效率提供了新的可能性。然而,这些模型也面临着诸如数据偏见、解释性差、计算资源消耗大等挑战。随着技术的进步和伦理标准的建立,通用大模型有望在未来发挥更大的作用。