大型語言模型(LLM)的核心原理基于深度學(xué)習(xí)框架下的統(tǒng)計(jì)規(guī)律捕捉與上下文建模能力,其技術(shù)體系可分解為以下幾個(gè)關(guān)鍵層面:
一、基礎(chǔ)架構(gòu):Transformer與注意力機(jī)制
自注意力機(jī)制:使模型在處理某個(gè)詞元時(shí)能動(dòng)態(tài)關(guān)注輸入序列中的所有其他詞元,計(jì)算相關(guān)性權(quán)重,從而精準(zhǔn)捕捉長(zhǎng)距離依賴關(guān)系。
多頭注意力:通過多個(gè)頭部并行關(guān)注不同特征空間的信息,提升模型對(duì)復(fù)雜語義關(guān)系的捕捉能力。
位置編碼:解決注意力機(jī)制缺乏順序信息的問題,通過添加特定數(shù)值到詞匯嵌入中,確保模型理解文本順序。
前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):在注意力機(jī)制后進(jìn)行非線性變換,提取更深層次的語言特征。
二、訓(xùn)練流程:從通用學(xué)習(xí)到任務(wù)適配
1、預(yù)訓(xùn)練
目標(biāo):通過無監(jiān)督學(xué)習(xí)從海量文本中學(xué)習(xí)通用語言規(guī)律。
任務(wù)類型:包括語言建模、掩碼語言建模、下一句預(yù)測(cè)等。
數(shù)據(jù)規(guī)模:涵蓋互聯(lián)網(wǎng)文本、書籍、代碼等多源數(shù)據(jù),規(guī)模可達(dá)TB級(jí)。
2、微調(diào)
指令微調(diào):引入有監(jiān)督數(shù)據(jù),教會(huì)模型理解人類指令。
對(duì)齊微調(diào):通過人類反饋強(qiáng)化學(xué)習(xí)或直接偏好優(yōu)化,讓模型輸出更符合人類價(jià)值觀。
三、生成邏輯:Token預(yù)測(cè)與迭代
Token化與嵌入:文本被分解為最小語義單元(Token),并通過嵌入層映射為高維向量表示。
概率預(yù)測(cè):基于上下文計(jì)算下一個(gè)Token的概率分布,通過溫度參數(shù)控制生成多樣性。
解碼策略
貪婪解碼:選擇概率最高的Token,速度快但多樣性低。
采樣:按概率分布隨機(jī)選擇,增加多樣性但可能降低連貫性。
束搜索:維護(hù)多個(gè)候選序列,平衡質(zhì)量與多樣性。
迭代生成:逐步擴(kuò)展序列,直至生成完整文本。
四、關(guān)鍵技術(shù)支撐
高效訓(xùn)練技術(shù):采用混合精度訓(xùn)練(FP16/FP8)、分布式訓(xùn)練等技術(shù)加速訓(xùn)練過程。
模型壓縮:通過剪枝、量化等技術(shù)減小模型體積,降低部署成本。
知識(shí)蒸餾:將大模型知識(shí)遷移至小模型,提升推理效率。
模態(tài)融合:將文本與其他模態(tài)(如圖像、音頻)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)跨模態(tài)理解與生成。
總的來說,LLM的本質(zhì)是通過海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練出的“統(tǒng)計(jì)語言機(jī)器”,其核心在于利用Transformer架構(gòu)的注意力機(jī)制捕捉語言規(guī)律,并通過預(yù)訓(xùn)練-微調(diào)范式實(shí)現(xiàn)從通用到專業(yè)的能力遷移。未來發(fā)展方向包括垂直領(lǐng)域?qū)I(yè)化、多模態(tài)融合及可解釋性增強(qiáng)等。