一、核心运行原理
- Transformer架构
- 自注意力机制(Self-Attention):通过计算输入序列中每个token与其他token的关联权重,动态捕捉上下文依赖关系。例如,句子"银行利率"中的"银行"会根据"利率"调整语义表示。
- 多头注意力:并行运行多组注意力机制,分别学习不同维度的语义特征(如语法、指代关系等)。
- 预训练与微调范式
- 预训练:在大规模无标注数据(如互联网文本)上通过无监督任务(如掩码语言建模MLM)学习通用语言表示。
- 微调:在特定任务(如问答、分类)的小规模标注数据上调整模型参数,适应下游需求。
二、关键技术方法
- 数据工程
- 数据清洗:过滤低质量、重复或有害内容(如暴力文本),提升训练数据信噪比。
- 分词策略:采用Byte Pair Encoding(BPE)等算法平衡词汇表大小与OOV(未登录词)问题。
- 训练优化
- 分布式训练:使用数据并行(Data Parallelism)或模型并行(Model Parallelism)加速超大规模参数(如千亿级)的更新。
- 混合精度训练:结合FP16/FP32减少显存占用,同时通过Loss Scaling保持数值稳定性。
- 推理部署
- 量化压缩:将FP32模型转为INT8降低计算开销,适合边缘设备部署。
- 动态批处理:合并多个请求的推理过程,提高GPU利用率。
三、典型应用场景与挑战
四、前沿发展方向
- 多模态融合
- 结合视觉、语音等多模态数据(如GPT-4V),实现跨模态语义对齐。
- 绿色AI
- 通过模型蒸馏(如TinyBERT)、稀疏化降低能耗。
- 可信AI
- 引入可解释性工具(如LIME)和伦理对齐机制。
补充说明
- 硬件依赖:训练千亿参数模型需数千张GPU(如NVIDIA A100),推理阶段需优化显存管理。
- 开源生态:Hugging Face、PyTorch等平台提供预训练模型和轻量化工具链。
如需深入某一环节(如注意力机制数学细节或行业落地案例),可进一步展开讨论。
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