从0手搓大语言模型——理解大语言模型,大模型入门到精通,收藏这篇就足够了!
一、什么是大语言模型
大语言模型(Large Language Model,简称LLM)是指使用大量文本数据训练的深度学习模型,模型可以生成自然语言文本或理解语言文本的含义。
1.1 大语言模型的“大”
首先是大语言模型的“大”,这里的大不是物理意义的上的体积大,而是指这个模型非常复杂,拥有非常多的参数(数据量上的大),同时经过海量的数据训练。
要理解这种“大”,可以想象一个超级图书馆,图书馆里拥有目前市面上多有可以公开获取的书籍、文章、期刊等信息,大语言模型就是由这样的海量信息训练而成,比任何人类都读过更多的书,某种意义上等同于全世界所有人类读过的书和文章等的总和。
1.2大语言模型是个语言模型(Language Model)
其次大语言模型是一个语言模型,它本身的核心任务是预测下一个最有可能出现的词语。训练大语言模型的目标就是从核心任务出发,预测文本序列中的下一个词。
1.3大语言模型是生成式人工智能
由于大语言模型能够预测下一个词,从而生成文本,因此也被称为生成式人工智能。人工智能、机器学习、深度学习以及生成式人工智能与大语言模型的关系可以文章链接人工智能、机器学习和生成式AI,也可以参考如下如:

大语言模型作为生成式人工智能,不仅仅是回答问题,还能创造新的、原创的,符合人类自然语言习惯的,甚至是某种有特定风格的内容,包括文章、诗歌等。
它不仅仅是复印机,在一定程度上能够推陈出新,输出很多让人耳目一新的内容。
二、大语言模型的训练和运行机制
2.1大语言模型是怎么训练出来的
大语言模型的构建通常分为预训练(pre-training)和微调(fine-tuning)两个阶段。
在讨论大模型语言的训练是,我们重点关注预训练阶段。预训练是模型的初始阶段,在这个环节,通过阅读和分析所有可获取的公开文本(书籍、论文、维基百科、专业资料等)来进行学习,学习的目的是形成模型对语言的全面理解能力。
在这个阶段可以理解为学生花了几十年时间,不分昼夜阅读了数千万本的书籍、论文等材料,并总结出了语言的规律和知识。
2.2大语言模型学到了什么
很多人担心机器人会不会像电影里一样变的有情感,进而对人类产生威胁。
要回答这个问题,需要弄清楚大语言模型到底学到了什么,是各国文化还是风土人情,人类情感还是网络流行语。
本质上大语言模型并没有直观构建对世界的理解和认知,它学习的是语言中的统计模式和词语间的关系。它对下一个词语进行预测,并不是基于自己的“知识”和“情感”,而是从海量的样本中获取了对应的概率分布。它不知道“爱”的真正感觉,但知道在“我爱…”的后面,接“你”或“我的家人”的概率很高。
本质上大语言模型是一个概率机器,而不是有意识和思想的声明。
2.3大语言模型如何运行
预训练完成后的大语言模型通常称为基础模型,这时仅具备预测下一个词语的任务,反复迭代可以完成对一下句话的预测,同时发现基础模型展现了有限的少样本学习能力,这意味着在没有大量训练数据的情况下,它可以基于少量示例来学习并执行新任务。
这时的大语言模型就像寒窗苦读十几年的学生,虽然理论知识丰富,也具备一定的基础能力,但是对于社会上的具体任务,还需要一定的示例和实操后,才能更好的执行。
这个阶段称为大语言模型的微调,也就是在有标注的数据集上进行以训练基础模型。
大语言模型微调最流行的两种方式分别是指令微调和分类微调。
指令微调时,标注数据通常以“指令——答案”对(比如ChatGPT的问答模式)组成;分类微调时,标注数据集则由文本以及其对应的分类标签(比如文本以及是否包含敏感词内容的标签)组成。
通过针对特定领域进行微调后,大语言模型在某个方面就具备了强大的能力。
以常见的问答对话为例,通过大量的问题和答案对模型进行微调后,大语言模型就可以通过理解上下文,记住并利用用户输入的所有信息(提示词,Prompt)来生成相关的回答。
三、大语言模型的应用和能力边界
大语言模型经过了海量的数据训练,在文本处理、翻译、创作跟文字相关的内容和任务上,有非常出色的表现。在没有经过特定行业的专业数据训练前,它就像一个通才,能在许多方面提升效率。
不过它也有局限性。
首先就是大语言模型的幻觉,就像人类有时候满嘴跑火车一样,大语言模型的输出并不一定准确,它是基于从海量数据中训练得到的概率来进行回答和输出,因此会导致它有时候一本正经地给出错误或者捏造的信息。
在某些领域使用大语言模型时,要能对它给出的内容进行合理性和真实性判断,这常常是大语言模型被诟病的一点,毕竟如果有这个判断的时间,都能自己翻翻资料搞定了。
其次是大语言模型的偏见问题,或者说是能力问题。因为海量的训练数据中可能存在各种倾向性,如果数据中包含偏见(如性别偏见、地域偏见等),模型也会学习并反映出这些偏见。
在大语言模型的能力表现上也是如此,不同国家的大语言模型训练数据会有差异,比如不同的文化背景、不同质量的问答数据、不同平台的编程语言(比如国外可能就难以获得微信小程序的代码和示例),这也导致不同的大语言模型在一些具体的问题处理上会有明显的能力差距。
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