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第1章:大模型基本介绍

随着人工智能技术的飞速发展,大模型作为其中的重要里程碑,正在推动AI从专用领域向通用智能迈进。大模型通过在大规模数据集上的预训练,展现出了强大的泛化能力和学习能力,为各种应用场景提供了强大的支持。

1.1 发展历程

大模型(Large Language Models, LLMs)的发展历程可以追溯到自然语言处理(NLP)和机器学习(ML)的发展历史。大模型发展主要经历了如下几个关键阶段:

1.1.1 早期的语言模型

自20世纪50年代起,语言学家和计算机科学家便开始了对计算机理解和生成自然语言的探索之旅。这一时期的研究为后来的自然语言处理技术奠定了基础。在20世纪50年代至80年代,早期的语言模型如马尔可夫链(Markov Chains)和隐马尔可夫模型(Hidden Markov Models, HMMs)在处理序列数据方面取得了一定的成功。马尔可夫链以其简单的状态转移模型,为语言模型提供了一种基于概率的方法来预测文本中的下一个单词或字符。隐马尔可夫模型则在此基础上增加了隐藏状态的概念,使得模型能够更好地捕捉语言中的长期依赖关系。进入1990年代,统计语言模型(Statistical Language Models, SLMs)如N-gram模型开始流行。这些模型通过统计方法预测下一个单词或字符的概率,相较于之前的模型,N-gram模型能够更准确地捕捉语言中的局部模式。N-gram模型的核心思想是,一个单词的出现概率与其前面的N-1个单词有关,这种模型在语言模型的发展史上具有里程碑意义。

1.1.2 神经网络

随着21世纪的到来,计算能力的提升和大规模数据集的可用性为深度学习技术的发展提供了肥沃的土壤。在自然语言处理(NLP)领域,深度学习技术开始展现出其巨大的潜力。卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)等模型在图像识别、语音识别以及自然语言处理等领域取得了显著成就。2013年,Tomas Mikolov等人开发的Word2Vec模型引入了跳字模型(Skip-gram)和连续词袋模型(CBOW),这使得训练更加高效,并生成了高质量的单词嵌入。Word2Vec通过预测上下文单词或中心单词的方式,学习单词的向量表示,这些向量能够捕捉单词的语义和句法信息。序列到序列(Sequence-to-Sequence, Seq2Seq)模型的提出,使得神经网络能够处理输入输出长度不一致的问题,在机器翻译等任务中取得了显著成果。Seq2Seq模型由编码器和解码器组成,能够将输入序列编码为固定长度的向量,然后再解码为输出序列。2015年之后,自注意力机制(Self-Attention Mechanism)和Transformer架构的引入成为之后大模型的基础。Transformer架构通过自注意力机制,使得模型能够捕捉序列中任意两个位置之间的依赖关系,无论它们之间的距离有多远。这些技术突破不仅推动了自然语言处理技术的发展,也为未来的研究和应用奠定了基础。随着深度学习技术的不断进步,神经网络语言模型在可解释性、健壮性以及多语言、多文化环境中的应用方面展现出巨大的潜力。

1.1.3 大模型的兴起

随着算法创新、算力提升和数据增长等因素的推动,大模型开始崛起。以GPT-3、BERT等为代表的大型语言模型,在语义理解、知识表示、逻辑推理等方面实现了突破。这些模型拥有数十亿甚至更多的参数,能够处理各种复杂的自然语言任务。2018年,OpenAI推出的GPT(Generative Pre-trained Transformer)模型,首次展示了通过大规模无监督预训练,再进行有监督微调,可以在多个NLP任务上取得优异成绩。GPT模型的提出,标志着预训练大模型成为自然语言处理领域的主流。2019年,BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)由Google提出,引入了双向Transformer结构,通过Masked Language Model(MLM)和Next Sentence Prediction(NSP)任务进行预训练,极大提高了下游任务的表现。BERT的提出,彻底改变了NLP领域的格局,使得基于Transformer的预训练模型在各种NLP任务上取得了前所未有的成果。2020年,OpennAI发布GPT-3,拥有1750亿参数,展示了大模型在生成、理解和处理自然语言方面的强大能力,可以执行诸如写作、编程、翻译等多种复杂任务。GPT-3的成功,不仅在技术上取得了突破,也在应用层面上展现了大模型的广泛潜力。2021年至今,大模型规模继续发展,包括Gemini,Kimi,DeepSeek,豆包,ChatGLM,千问,文心一言等,参数规模不断增加,性能持续提升,并逐渐在多模态(文本、图像、音频等)领域展现出跨越性的进步。

通过回顾大模型的发展历程,我们可以看到每一次技术突破和模型优化都推动了自然语言处理和人工智能领域的前进。未来,随着技术的进一步发展和应用场景的不断拓展,大模型将继续在推动人类社会进步中发挥重要作用。

1.2 常见的大模型及其应用

大模型在自然语言处理领域的广泛应用,推动了各种复杂任务的高效解决。现在的大模型已经非常多,以至于前面一段时间出现了所谓的“百模大战”。

1.2.1 ChatGPT

ChatGPT,由OpenAI打造的基于Transformer架构的生成式预训练模型(Generative Pre-trained Transformer),是一种深度学习模型,能够有效处理序列数据。Transformer模型由输入嵌入层、多头自注意力层、前馈神经网络等多个组件构成,共同协作以捕捉语言的模式和语义。自2018年问世以来,ChatGPT已经经历了从GPT-1到GPT-4的迭代升级,每一次版本更新都带来了参数数量的指数级增长和性能的飞跃性提升,GPT-3拥有1750亿个参数,标志着生成预训练模型在NLP领域的重大进步。这款模型在语义理解、知识表示、逻辑推理等方面实现了跨越式突破,能够处理各种复杂的自然语言任务。ChatGPT的应用场景非常广泛,它能够生成高质量的文本段落,用于写作辅助、内容创作等,能够根据一定的主题或情境,生成符合逻辑和语法的文本内容。同时还能够提供类似人类的对话体验,可应用于客户服务、教育辅导等场景,能够理解和生成自然语言,模拟出与人类交流的体验。在编程辅助方面,ChatGPT能够生成代码片段、解释代码逻辑,帮助开发者提高工作效率,它在理解和生成代码方面展现出了卓越的能力。

1.2.2 New Bing

Microsoft是OpenAI的早期投资者,自然还是最开始和OpenAI进行合作。New Bing,由Microsoft打造的一款集成了OpenAI的GPT技术,并结合Bing搜索引擎强大数据处理能力的先进人工智能搜索引擎。它不仅继承了传统搜索引擎的文本搜索功能,还通过引入自然语言处理、机器学习和数据挖掘等先进技术,极大地提升了搜索效果和准确性。New Bing的架构核心在于其强大的语义理解能力,它能够智能地理解用户的搜索意图,从而提供更加准确和相关的搜索结果。这种深层次的理解能力意味着即使用户的查询语句表述不够准确或包含歧义,New Bing也能洞悉其真实意图,返回最符合需求的结果。在应用层面,New Bing展现了多方面的卓越性能。New Bing提供更加精准和上下文相关的搜索结果,极大地提升了用户搜索体验。它通过AI技术实现了对查询语句的深层次理解,使得搜索结果更加个性化与智能化。基于用户搜索行为和兴趣,New Bing能够推荐相关的内容和信息。这种个性化推荐功能提高了用户的信息获取效率,并有助于发现更多有价值的资讯。New Bing回答用户提出的各种问题,包括复杂的查询和对话式互动。它能够与用户进行对话式交互,像与人聊天一样自然地获取信息,这种全新的交互方式打破了传统搜索引擎的局限。除了文本,New Bing还可以处理图像、视频等多种类型的数据,提供丰富的信息检索服务。

1.2.3 豆包

豆包是由字节跳动开发的一款智能助手,基于深度学习和自然语言处理技术,能够高效理解和生成自然语言文本。豆包的核心架构融合了先进的神经网络模型,包括但不限于Transformer架构,通过多层神经网络和注意力机制,精准捕捉语言的语义和上下文关系。自2023年推出以来,豆包不断优化升级,其模型参数量逐步提升,性能显著增强。豆包在语言理解、信息检索、知识问答等方面表现出色,能够处理复杂的自然语言任务。其应用场景丰富多样,不仅可以为用户提供日常对话和信息查询服务,还能在教育、办公、娱乐等多个领域提供智能化支持。例如,在教育领域,豆包可以辅助学生学习,提供知识点讲解和学习建议;在办公场景中,豆包能够协助用户整理文档、安排日程,提升工作效率。

1.2.4 DeepSeek

DeepSeek是由深度求索(DeepSeek)推出的基于Transformer架构的深度学习模型,专注于自然语言处理和生成任务。该模型通过大规模无监督预训练和有监督微调,能够高效处理复杂的语言任务。DeepSeek的架构设计融合了多头自注意力机制和前馈神经网络,能够精准捕捉文本中的语义和上下文信息。自2022年发布以来,DeepSeek经历了多次迭代升级,模型参数量不断增加,性能持续优化。DeepSeek在文本生成、知识问答、语义理解等方面表现卓越,能够生成高质量的文本内容,满足用户在内容创作、写作辅助等方面的需求。此外,DeepSeek还具备强大的对话能力,能够提供类似人类的交流体验,广泛应用于智能客服、智能教育等领域。在技术层面,DeepSeek不断探索创新,通过引入最新的深度学习技术,进一步提升模型的性能和效率,为用户提供更加智能、高效的服务。

1.2.5 Kimi

Kimi,由月之暗面科技有限公司(Moonshot AI)打造,也是贵校系列的创业团队,是一款基于Transformer架构的人工智能助手,采用了多层自注意力机制和编码-解码结构。Kimi以其卓越的性能和广泛的应用场景,在人工智能领域引起了广泛关注。Kimi的应用广泛,它不仅提供自然语言生成能力,生成高质量的文章、对话、故事等文本内容,应用于文化创作、教育等领域,还提供情感分析服务,帮助企业了解用户情感,优化服务和产品。此外,Kimi还提供高效的多语言翻译服务,促进跨语言交流,以及根据用户行为和偏好推荐个性化内容和服务,提升用户体验。

1.2.6 智谱AI

智谱AI,由”贵校“团队孵化的智谱AI(Zhipu AI)公司开发。悟道大模型以其卓越的性能和广泛的应用场景,在人工智能领域引起了广泛关注。智谱AI的应用广泛,它不仅提供自然语言生成能力,生成高质量的文章、对话、诗歌等文本内容,应用于文化创作、教育等领域,还提供情感分析服务,帮助企业了解用户情感,优化服务和产品。此外,智谱AI还提供高效的多语言翻译服务,促进跨语言交流,以及根据用户行为和偏好推荐个性化内容和服务,提升用户体验。

1.2.7 文心一言

文心一言,由百度公司打造,是一款基于深度学习算法和自然语言处理技术构建的人工智能语言模型。它采用了百度自研的ERNIE(Enhanced Representation through Knowledge Integration)架构,这一架构通过结合知识图谱和海量无结构数据,使得模型在语言理解、文本生成等方面展现出卓越的性能。文心一言不仅提供强大的文本理解能力,可应用于文本分类、情感分析等任务,还集成了丰富的知识库,能够回答复杂的知识性问题,提供权威的解释和建议。此外,文心一言还提供人性化的对话体验,广泛应用于智能客服、智能助理等领域,以及自动生成高质量的文章、新闻报道等内容,辅助内容创作者。

当然还有其他很多的大模型开发工具,这里就不一一列举,感兴趣的读者可以找相关的资料进行学习。这些大模型在自然语言处理领域展现了强大的能力,并在各行各业中找到了广泛的应用。随着技术的不断进步和模型的不断优化,这些大模型将继续推动人工智能的发展,为人类社会带来更多的便利和创新。

1.3 大模型在不同领域的应用案例

大模型的强大能力使其在各个领域得到了广泛应用,下面简单介绍一些典型的应用案例:

1.3.1 金融领域

大模型在金融领域的应用正日益深入,它们不仅提高了金融服务效率、风险控制和客户体验,还推动了金融业务流程的革新。例如,云上交行智能客服通过接入知识问答功能,围绕对公、零售、普惠、养老金等领域开展业务场景上线,显著提升了客户服务的智能化水平。在风险管理方面,大模型技术被用于构建更准确、全面的风险模型,帮助金融机构评估和管理市场风险、信用风险、操作风险等,提供精确的风险预测和决策支持。在量化交易领域,大模型通过深度挖掘金融数据,识别交易机会和趋势,自动执行交易策略,提高交易效率和稳定性。

此外,大模型在个性化投资建议、金融欺诈检测和预防、智能客户服务等方面也展现出巨大潜力。它们能够根据个体投资者的偏好和风险承受能力,生成个性化的投资建议和组合配置,辅助投资者做出更明智的决策。同时,大模型技术通过分析用户的交易数据、行为模式和历史记录,识别出潜在的欺诈行为和异常交易,提高金融机构对欺诈风险的识别和应对能力,保护客户和金融系统的安全。

1.3.2 教育领域

大模型技术在教育领域的应用正在重塑学习体验和教学模式。它可以为学生提供实时、精准的智能代码纠错、差异化代码修改对比、1对1启发式智能编程辅导等功能。这一平台不仅有效缓解了高校编程教师辅导答疑的工作压力,还提高了学生编程学习的效率,实现了“老师轻松教,学生高效学”的目标。可以在教育领域打造了诸如虚拟人口语教练、语法精讲、AI写作指导等丰富的解决方案。提供了类人化的互动式辅学,为孩子提供真正的智能化、个性化精准学习体验,大幅提升学习效率和学业水平。

这些案例展示了大模型技术在教育领域的广泛应用,从智能辅导、自动批改到内容生成,大模型技术正在为教育行业带来深刻的变革,提高教育质量和效率,同时也为学生提供了更加个性化的学习体验。随着技术的不断进步,大模型在教育领域的应用前景广阔,有望进一步推动教育的数字化转型和创新。

1.3.3 客服领域

大模型技术在客服领域的应用正逐步改变传统客服的运作方式,特别是在教育行业,这些技术的应用不仅提高了服务效率,还增强了个性化服务的能力。例如,智能客服机器人通过自然语言处理技术与用户进行文本或语音交互,提供课程咨询、学习资源推荐等服务。这些机器人能够深入理解教育业务,包括课程设置、教学模式、管理流程等,从而提供更专业、个性化的服务。它们还能通过定制化开发,精准匹配教育业务场景,例如推荐合适的课程或协助教师完成学生信息录入、成绩管理等任务。

在提高服务效率方面,智能客服机器人能够24小时不间断地为用户提供服务,缩短了等待时间,提升了用户满意度。同时,通过精准匹配教育业务场景和收集用户数据,智能客服机器人能够为用户提供个性化的服务,如根据用户的学习需求和兴趣偏好推荐合适的课程。

数据分析方面,智能客服机器人能够收集和分析学生的学习数据,为教育机构提供宝贵的学习趋势洞察,优化教学策略。此外,智能客服机器人还能收集市场反馈,如学生及家长对课程的评价、建议等,为教育机构提供了改进课程、提升服务质量的依据。

随着技术的不断发展,智能客服机器人将更加智能化,能够处理更复杂的问题,提供更个性化的服务。例如,通过情感计算技术,机器人能够识别学生的情感状态,提供适当的鼓励和支持。未来,智能客服机器人将实现跨平台整合,无论学生是通过网站、APP还是社交媒体发起咨询,都能获得一致、连贯的服务体验。这种人机协作模式将大大提升教育的质量和效果,为教育事业注入新的活力和动力。

1.3.4 内容创作领域

在内容创作领域,大模型技术的应用案例不断涌现,它们正在以前所未有的方式推动媒体、广告和娱乐行业的创新。例如,AI自动化创作解决方案通过自然语言处理(NLP)和机器学习技术,为多个行业提供高效、智能的内容生成与优化方案。这些解决方案不仅能够自动生成文章、视频、图片等多种类型的内容,还能根据客户需求进行个性化定制,大大提升了创作速度和效率。在自媒体行业,AI自动化创作解决方案通过“智能体+RPA”的方式,为自媒体人提供了一套完整的自动化创作与发布流程,从资料搜集、文案撰写到内容编辑,再到自动发布和效果分析,全方位提升了内容生产的效率和质量。

1.3.5 翻译领域

大模型技术在翻译领域的应用正带来革命性的变化,它们不仅提供高质量的机器翻译服务,支持多种语言之间的翻译,还能为视频和直播生成实时字幕,提升跨语言交流的便利性,并辅助语言学习,提供翻译和语言练习功能。例如,Google翻译利用大模型提供实时翻译服务,支持数百种语言,极大地促进了全球范围内的沟通和理解。Zoom平台通过使用大模型提供实时字幕和翻译服务,支持多语言会议,使得国际合作和交流变得更加便捷。在语言学习领域,Duolingo等应用通过大模型为用户提供个性化的语言学习建议和练习题目,使得学习体验更加丰富和高效。

此外,多语言大模型的应用场景广泛,它们在机器翻译领域能够实现高质量的语言互译,帮助人们实现跨语言交流。在专业领域翻译中,大模型通过针对性的数据训练和微调,能够生成符合行业规范的翻译文本,满足医学、法律、科技等专业领域对翻译准确性和专业性的极高要求。大模型凭借其强大的语言生成能力,能够实时将演讲内容翻译成多种语言,确保信息无障碍传递。大模型技术的发展,特别是注意力机制和迁移学习与微调技术的应用,使得翻译结果更加准确,尤其是在处理长句和复杂句式时。这些技术的应用不仅提高了翻译的准确性和专业性,还为小语种翻译提供了可行的解决方案,进一步推动了专业翻译领域的发展。随着技术的不断进步,大模型在翻译领域的应用将更加广泛和深入,为全球跨文化交流带来更多便利和可能。

这些应用案例展示了大模型在各个领域中的广泛应用和巨大潜力。随着技术的不断进步和创新,大模型将在更多领域中发挥重要作用,推动社会各方面的发展和进步。在本文中,我们将会探讨大模型在移动应用开发过程中的应用。