01 基础概念 - 大模型怎么做到词语接龙?

人工智能 自然语言处理 机器学习 深度学习 数据向量化
ChatGPT作为生成式人工智能工具,其核心原理在于通过向量化和信息压缩与特征提取来理解输入内容。首先,文字通过向量化转化为数值形式,形成代表数据特性的向量,维度越多,表述越准确。接着,通过信息压缩与特征提取,结合大量语料库,将词语放置在向量空间的合适坐标上,特征越相似,距离越近。这一过程通过不断试错和纠正,最终确定词语的位置。词语接龙式涌现则依赖于Google Transformer的自注意力机制,机器通过分析关键词,计算可能结果的权重,最终选择概率最高的词。ChatGPT基于Transformer模型,通过大量数据训练,不断提升回答的准确性。GPT-4相比GPT-3.5,数据量更大,因此回答更实用。系统学习基础知识是掌握新技能的关键。
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我们都知道 ChatGPT 是 AIGC 工具,即生成式人工智能。大家有没有想过这些问题 🤔️:

  • 我们输入一段话,就可以看见它 噼里啪啦的一顿输出,那么它的原理到底是什么?
  • 到底它是怎么锁定这些文字,然后把相应的答案输出给我们的?

当我第一次面对这些问题时,我最开始并没有多想,就觉得它很牛就对了 🐮!

带着这些疑问,我们一起开始本章节的内容。通过这次学习,我们基本上可以了解到以下几点:

  • ChatGPT是怎么理解我们输入内容的含义的?
  • ChatGPT回答的时候,它是怎么做到词语接龙式的涌现?

首先,计算机如何可以理解我们提供文字的意思?

是需要经历两步。第一步叫做 向量化,第二步叫做 信息压缩与特征提取。

向量化是什么?

看起来有点蒙圈,其实向量化就是将文字、图像或其他数据类型转化为数值形式的一种方法,通常是转化为一串数字,即向量。这个向量可以代表数据的某种特性或信息。

如例:你有一个水果清单:苹果,香蕉和橙子。要让计算机理解这些水果,你可以给每种水果分配一个数字。

例如,苹果是 [1,0,0] ,香蕉是 [0,1,0] ,橙子是 [0,0,1] 。这样,当你告诉计算机 “苹果”,它会知道你是指 [1,0,0] 这个向量,这就是一种简单的向量化。

另外苹果是大的,小的,还是熟的,烂的,这些描述形状,成熟度各个维度的特征词,都会影响向量的长度和不同。说白了,维度越多,转化的向量对与这个事物表述的准确性越高。

为什么要向量化呢?

向量化的目的不仅为了电脑方便识别(数字更容易识别)。另外,向量化通过机器的不断的试错再试错地训练 (术语叫 “信息压缩与特征提取”)。

这样它可以结合大量的语料库将不同的词语放在巨大向量空间中合适的坐标上,特征越相似,坐标的距离越近。

那是怎么不断试错的呢?

这样说,现在我们要训练10000个字的数据集(书籍、新闻等等数据集),那如何让这个10000个字放在合适的坐标中呢,那就是结合每个词与词进行向量的计算,术语叫 损失函数,来判断这个词是否比较合适的放在一起。

这样 不断计算,不断试错,和不断纠正,最终10000个字就放在了合适的位置。

有案例吗?

有,比如 “苹” 和 “果”, 按照常识应该是放在一起的,那是因为结合了这个 10000 个数据集进行计算,“苹” 和 “果” 经常出现在一起,所以他们应该放在一起。

而 “苹” 和 “名” 在这个数据集中几乎不存在靠近的机会,所以不适合在向量空间中存在相近的位置。

其实,这个巨大的向量空间中,我们也看到了现实生活中的一些规律,俗话说 “物以类聚,人以群分”,这句话则是对这个规则的一种很好的诠释。

换个例子,因为我们都是追逐时代潮流,想要学习 AI 来赋能工作、自媒体、等等赛道的弄潮儿,所以你们正在看我的小册!

从某个角度,我们在大千世界的向量空间中,从 学习 AI 这个共同目标出发,基于这个维度,我们的坐标值是比较接近的。

现在词都在正确的位置了,那怎么词语接龙呢?

这时候就需要请出 Google TransFormer 的 “自注意力机制”,它是现在通用大模型的鼻祖,这边不过多解释,可以利用 GPT 快速了解下。

回到正题,到底怎么词语接龙?

举个例子,前半句的提问是 “苹果的创始人是乔布斯,那么苹果指的是?” ,现在答案有两种,一种是 “美国科技巨头公司”, 另外一种是 “水果”。

到底选择哪种呢 ?

这时,机器提取句子里的关键词 “苹果”、“创始人”、“乔布斯” 后,先在整个向量空间中进行分析拿到可能相近的两个结果:“水果”、“美国科技巨头公司”。

与可能的结果进行向量相乘并再次训练,得出哪个答案的权重更高,通过不断试错,最终答案就得出了 “美国科技巨头公司”。

所以到底什么是词语接龙式涌现的原因呢?

总结一句话:结合已经出现的字,把接下来可能的答案不断进行计算、训练、试错和自我纠正,得出概率最高的那个词后,再次拼起来后,按照同样的方式再继续寻找下一次词。

另外,在学习过程中有一句话让我影响很深刻,ChatGPT 本身就是一个基于 Transformer 为基础的语言模型,被制作出来,并不是为了解决实际问题,而是为了把话说漂亮,而怎么把话说漂亮,就是基于它看了多少本书了。

我们都知道 GPT 3.5 看了 1750 亿数据量 的书籍,所以用 GPT 3.5 时,细心的小伙伴会发现,有些场景虽然说的很有道理,但实际结果是不对的。但是用 GPT-4 的时候,发现说的又对了,那是因为 GPT-4 是 1.8万亿 的数据量。

所以大家知道为啥有时候 GPT4.0 的回答更实用了吧?那是因为他们脑袋瓜子不一样。

原理就讲到这里啦! 如果还是有些模糊, 建议观看以下视频,在了解更多原理的同时,也帮助我们学习提示词前夯实基础:

1、终于有人把ChatGPT说清楚了

2、万字科普GPT4为何会颠覆现有工作流

最后,想提醒大家,也算是自我勉励:“学习新知识,系统学习的方式才是正确法则,如何系统学习,了解基础是第一步,切记不要浮躁”。

🐼 如果本章觉得有收获,请动动小手点击下方的“有启发”告诉我,点击即可直接跳转手册目录。

思维导图生成中,请稍候...

问题 1: ChatGPT 是如何理解我们输入的内容的?
回答: ChatGPT 通过向量化和信息压缩与特征提取两个步骤来理解输入的内容。向量化将文字转化为数值形式的向量,而信息压缩与特征提取则通过大量语料库训练,将词语放置在向量空间中合适的位置。

问题 2: 什么是向量化?
回答: 向量化是将文字、图像或其他数据类型转化为数值形式(即向量)的过程。例如,苹果可以表示为 [1,0,0],香蕉表示为 [0,1,0],橙子表示为 [0,0,1],这样计算机可以通过这些向量识别不同的词语。

问题 3: 为什么要进行向量化?
回答: 向量化不仅方便计算机识别数字,还通过信息压缩与特征提取的训练,将词语放置在向量空间中合适的位置。特征越相似的词语,在向量空间中的距离越近。

问题 4: 如何通过向量化实现词语的接龙式输出?
回答: 通过自注意力机制,ChatGPT 会结合已经出现的字,不断计算、训练、试错和自我纠正,得出概率最高的下一个词,然后继续以同样的方式寻找下一个词,从而实现词语接龙式的输出。

问题 5: 为什么 GPT-4 的回答比 GPT-3.5 更实用?
回答: GPT-4 的数据量是 1.8 万亿,而 GPT-3.5 的数据量是 1750 亿。更大的数据量使得 GPT-4 在训练和回答问题时更加准确和实用。

问题 6: 什么是自注意力机制?
回答: 自注意力机制是 Google Transformer 的核心技术,它帮助模型在生成文本时关注输入中的关键部分,从而更准确地预测下一个词。

问题 7: ChatGPT 如何选择最合适的答案?
回答: ChatGPT 会提取句子中的关键词,在向量空间中找到可能的结果,然后通过向量相乘和训练,计算每个答案的权重,最终选择权重最高的答案。

问题 8: 为什么 ChatGPT 有时会给出不准确但听起来有道理的回答?
回答: 这是因为 ChatGPT 的主要目标是把话说得漂亮,而不是解决实际问题。它的回答基于大量数据训练,但有时数据量不足或训练不够充分,可能导致回答不准确。

问题 9: 如何系统学习 ChatGPT 的原理?
回答: 建议从基础概念开始,了解向量化、信息压缩与特征提取、自注意力机制等核心原理,并通过观看相关视频和阅读资料进行深入学习。

问题 10: 学习 ChatGPT 的原理有什么实际意义?
回答: 了解 ChatGPT 的原理可以帮助我们更好地使用它,理解其局限性,并在实际应用中更有效地调整提示词,从而获得更准确的回答。