大模型入门 什么是大模型大模型的由来、大模型的特性、大模型的技术、大模型的应用
大模型,通常指的是拥有巨大参数量的机器学习模型
,尤其是在NLP、计算机视觉(computer vision,CV)以及多模态领域的应用中。这些模型
基于预训练方式,通过NLP理解和学习人类语言
,以人机对话方式,完成信息检索、机器翻译、文本摘要、代码编写等内容生成任务。
大模型的参数量通常超过10亿
,这意味着模型内部有超过10亿的可学习权重。这些参数是模型学习和理解数据的基础,它们通过训练不断调整,以更好地映射输入数据到输出结果。
参数量的增加直接关联到模型的学习能力和复杂性,使得模型有能力捕捉更加细微和深层的数据特征。
大模型可以根据其应用领域和功能进行分类:
:专注于处理和理解自然语言文本,常用于文本生成、情感分析、问答系统等;
:专门用来处理和理解视觉信息(如图像和视频),用于图像识别、视频分析、图像生成等视觉领域的任务;
:能够处理并理解两种或两种以上不同类型的输入数据 (例如文本、图像、音频等) ,通过融合来自不同模态的信息,能够执行比单一模态更为复杂和全面的任务;
:通常指那些可以广泛应用于多种不同任务的模型,它们在预训练阶段没有特定的应用方向,而是学习大量通用知识[6]。
大模型的能力在于其能够理解和处理高度复杂的数据模式:
:通过在大量数据上进行预训练,大模型学会了语言的普适性规律,在面对新任务时能够展现出强大的泛化能力;
:庞大的参数规模和深层次的网络结构使得大模型能够建立起复杂的抽象表示,理解数据背后的深层次语义和关系;
:在语言模型中,大模型能够捕捉长距离依赖关系,从而更好地理解上下文,这对于理解语言中的细微差别至关重要;
:大模型能够整合和利用其在预训练过程中学到的知识,甚至在某些情况下能够展现一定程度的常识推理和问题解决能力;
:尽管大模型在预训练阶段学习的是通用知识,但它们可以通过微调适应特定的任务,显示出极高的灵活性和适应性[7]。
现在的大模型是一种集成了处理多种类型数据能力的机器学习模型
这些大模型中的基础技术
旨在理解和生成跨越不同感官模式的信息**,从而执行诸如图像描述、视觉问答或跨模态翻译等任务。以下是大模型的几个关键基础技术。
1、Transformer架构
现有的大模型大多建立在
Transformer模型
(或仅仅是Transformer的解码器)基础之上,该架构
通过自注意力机制捕捉输入数据的全局依赖关系
,并且还能够捕捉不同模态元素间的复杂关系。例如,一个多模态Transformer可以同时处理图像的像素和文本的单词,通过自注意力层来学习它们之间的关联。这使得
大模型能够理解文本与图像等各种模态,并生成长文本序列
,同时保持上下文的连贯性。
(supervised fine-tuning, SFT)是一个传统的微调方法,它
使用带有标签的数据集来继续训练预训练的大模型
。值得注意的是,在大模型的训练中,SFT阶段一般使用的是高质量的数据集。此外,SFT涉及对模型的参数进行调整,以使其在特定任务上表现得更好。例如,如果想要让模型在法律咨询上表现得更好,可以使用一个包含法律问题和专业律师回答的数据集来进行SFT。在SFT中,模型通常会尝试最小化预测输出与真实标签之间的差异,这通常通过损失函数 (如交叉熵损失)来实现。这种方法的优点是直接和简单,可以迅速适应新任务。然而,
它也有局限,因****为它依赖于高质量的标注数据,并且可能导致模型在训练数据上过拟合。
3、人类反馈强化学习
(reinforcement learning from human feedback, RLHF)是一种更复杂的训练方法,它
结合了监督学习和强化学习的元素
。首先在大量未标记的文本上预训练模型,这与SFT之前的步骤相同。然后,人类评估者会与模型互动,或者评估模型的输出,为模型提供关于其表现的反馈,使用人类反馈数据训练一个奖励模型,该模型能够预测人类评价者可能给予的分数。最后,使用奖励模型作为奖励信号,通过强化学习的方法来优化原始模型的参数。这个过程中,模型会尝试最大化它所获得的预期奖励。
RLHF的优点在于它可以帮助模型学习更复杂的行为
,特别是当任务难以通过简单的正确或错误标签来定义时。此外,RLHF可以帮助模型更好地适应人类的偏好和价值观。
大模型通过其庞大的参数量、深层次的网络结构和广泛的预训练能力,
能够捕捉复杂的数据模式,在多个领域中表现出卓越的性能
。它们不仅能够理解和生成自然语言,还能够处理复杂的视觉和多模态信息,适应各种多变的应用场景。
大模型在NLP领域的应用尤为广泛。例如,OpenAI的GPT系列模型能够生成连贯、自然的文本,
应用于聊天机器人、自动写作、语言翻译
,比较著名的产品如众所周知的ChatGPT。在金融科技领域,大模型常被用于风险评估、交易算法和信用评分等。模型能够分析大量的金融数据,预测市场趋势,帮助金融机构做出更好的投资决策。大模型在法律和合规领域中,可以用于文档审核、合同分析、案例研究等。通过NLP技术,模型能够理解和分析法律文件,提高法律专业人士的工作效率。推荐系统是大模型的又一应用领域。通过将用户的行为数据序列化为文本,大模型
可以预测用户的兴趣,并推荐相关的商品、电影、音乐等内容
。在游戏领域,大模型可以利用其代码能力生成复杂的游戏环境,可以
(non-player character, NPC)
根据玩家的不同设定产生不同的对话
等,以此提供更加逼真的游戏体验。
2、图像理解生成领域
目前的大模型不仅仅只具有对文本的理解能力,其拥有的多模态的理解能力也为其在图像领域的应用打下基础,如自动生成绘画、视频等
。这些模型能够模仿艺术家的风格,创作出新的艺术作品,为人类的创造力提供辅助。如OpenAI于2024年2月发布的Sora,可以利用用户输入的文本,直接产生一段符合要求的视频,这为电影制作领域提供了更方便的工具[4]。
在图像处理领域,大模型如SegGPT等被用于图像识别、分类和生成等
。模型通过学习大量图像数据与文本对,可以识别出图像中的物体、人脸、场景等,并在医学影像分析、自动驾驶车辆、视频监控等方面发挥作用。此外,
在医学和生物学领域,多模态的大模型可用于疾病诊断、药物发现、基因编辑等
,大模型能够从复杂的生物医学数据中提取有用的信息,辅助医生做出更准确的诊断,或者帮助研究人员设计新的药物。
大模型也在语音识别领域发挥着重要作用
。通过深度学习技术,模型能够将语音转换为文本,支持语音助手、实时语音转写、自动字幕生成等应用,手机上的语音助手就是典型例子。这些模型通过对大量语音样本的学习,能够应对不同口音、语调和噪声的干扰。
大模型可以用于教育、医疗、农业、金融等不同行业
。例如在教育领域,大模型可用于个性化学习、自动评分、智能辅导等,模型可以根据学生的学习情况提供定制化的教学内容,帮助学生更高效地学习。总而言之,大模型通过其强大的数据处理和学习能力,在各个领域都展现出了巨大的潜力。随着技术的不断进步,可以预见大模型将在未来的发展中扮演更加重要的角色。
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本文原作者为开源企业级容器Registry Harbor项目的工程师王锟,主要介绍如何使用Harbor内置Swagger来测试和调用Harbor的API。笔者做了少量修改。 Swagger简介Swagger是最流行的RESTful API开源工具,含有一整套代码库、编辑器、代码生成器等,可用于API的描述、定义、生成以及可视化等方面。
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想通过这项技能真正达到升职加薪,就业或是副业的目的,但是不知道该如何开始学习
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