ALL About AI 系列(一): 大语言模型基础
在人工智能领域，大语言模型已经成为了一个热门话题。从GPT到各种多模态模型，这些强大的工具正在改变我们的工作和生活方式。这篇文章将带你深入了解大语言模型的基础原理、核心能力以及潜在风险。
ALLAboutAI系列（一）：大语言模型基础
原理
大量信息和知识被模型训练过程中吸收和学习，大模型的输出就像是玩“拼字接龙游戏”，根据对话的上下文，预测下一个字或者单词概率最高的是什么（这个词的最小单位称之为token），最后拼在一起生成回答。GPT是GenerativePre-TrainedTransformer（因此现在的大语言模型一般称之为生成式AI），GPT预训练的任务就是预测下一个token，想让接下来的文本序列合理（这样才会与人类语料大概率相符），它需要了解“事实”，甚至学会“推理”。
目前业界对大语言模型的这种能力如何出现的还没有达成一致，但是普遍认为是网络规模、语料、机器速度、训练时间不断增长，最终新的能力就涌现了，量变引发质变。
特性-大语言模型的“大”
大语言模型的“大”体现在三方。
参数规模大：模型内部的参数规模相比过去的传统的机器学习模型要大得多。
训练数据量大：用于预训练模型的数据量是海量的，相比过去的机器学习模型也要大得多。
模型本身的体积大：比过往的机器学习模型大得多。
大语言模型的能力
了解大语言模型的能力是应用大语言模型的基础。
自然语言理解
大模型通过预训练学习大量的文本，能够准确理解输入的语境和文本内容（可以识别文本中的实体、关系、情感等信息），准确抓取输入文本中的核心意义和关键信息。例如，当用户提问“如何学习Python？”时，大模型能够识别出关键词“学习”和“Python”，进而理解用户的需求。
自然语言生成
学习了大量内容后能够理解人类表达和创造力的复杂细节，并且能够模仿，生成连贯、符合语法和语境的文本内容。例如，当用户要求写一篇简短的文章时，大模型可以根据提示生成具有逻辑结构和成文格式的文章。
逻辑推理能力
大模型具备一定的逻辑处理能力和数学计算能力。如解答简单算术题或对日常问题进行初步逻辑推理，帮助用户解决基本问题。
归纳总结能力
大模型具备一定的归纳与总结能力，这主要得益于其在海量文本数据中学习到的语言模式和知识结构。
超强的翻译与跨语言处理能力
借助庞大的语料库，大模型可以实现多语言之间的精准翻译。不仅包括自然语言之间的翻译，还包括自然语言与机器语言、DSL之间的翻译，极大提升了跨领域的API调用能力。
图像理解能力
部分大语言模型经过扩展后，具备了图像理解的功能。例如，OpenAI的GPT-4多模态版本能够接受图像输入，并根据图像提供的视觉信息回答相关问题。风险和局限
风险和局限
是作大语言模型应用过程中绕不过的点，只有了解之后才能采取合适的手段去进行规避。
•生成错误或不准确信息
大模型有时会生成看似合理但实际上错误或无根据的内容，这种现象通常被称为“幻觉”。由于模型依赖于统计模式而非真实世界的理解，可能会误导用户，特别是在需要精确信息的场景中。
•数据偏见与不公平风险
模型在训练过程中吸收了大量互联网上的信息，其中可能包含种族、性别、文化等方面的偏见。这导致模型在回答时可能会不经意地反映或放大这些偏见，从而产生不公平或歧视性的输出。
•缺乏长期记忆与连续性局限
大模型主要依赖于上下文窗口来记录会话中的信息，一旦超过这一窗口，之前的对话信息就会“遗忘”，无法保持长时间的连续对话或跨会话记忆。这种局限性可能影响需要持续追踪用户状态或偏好场景的应用。
•有限的常识与逻辑推理能力
尽管模型经常能展示出一定的逻辑推理能力，但其推理和理解仍然基于统计相关性而非真正意义上的常识或深度理解。这使得在应对复杂、模糊或极其专业的问题时，模型可能无法达到理想的表现。
•对敏感任务的风险
在处理敏感、争议性或潜在有害的话题时，大模型可能会因为无法准确判断上下文中的复杂性，而提供有争议的信息或不当建议。因此，在这类领域需要额外谨慎，并辅以人类监督和专业判断。
•潜在被滥用的风险
大模型具有生成高质量文本的能力，容易被用于生成虚假信息、谣言、诈骗内容甚至恶意自动化内容。这就要求在部署和使用时，需要有有效的监控、过滤和限制措施，防止被不良用途滥用。
•依赖训练数据的局限性
模型的表现受限于其训练数据的范围和质量。对于新的、未见过的事件或领域，模型可能无法提供实时或准确的信息。同时，模型的知识截止时间也会使得其信息更新滞后于现实情况。
多模态大模型
多模态大模型既包括利用文本、图像、音频等多种数据模态进行训练，从而增强对各类输入信息的理解和处理能力，这样的能力在很多应用场景下是非常有用的；同时也包括那些具备多模态输出功能的模型，如能够实现“文生图”或“文生视频”的模型。
世界模型
大世界模型（LargeWorldModel）可以直接观察现实，从现实中抽象出常识，并基于常识展开预测和行动。这个过程更接近于真实人类的学习逻辑。目前有一些学派和企业专攻这个领域，例如李飞飞的worldlabs。
