第2章 大模型基础-大语言模型通识(赵建勇).pptx

大语言模型是自然语言处理领域的一个基础模型，其核心任务和核心问题是对自然语言的概率分布进行建模。随着研究的深入，大量不同的研究角度展开了系列工作，包括n元语言模型、神经语言模型以及预训练语言模型等，这些研究在不同阶段对自然语言处理任务起到了重要作用。 语言模型起源于语音识别领域，输入一段音频数据时，语音识别系统通常会生成多个候选句子，语言模型需要判断哪个句子更合理。随着技术的发展，语言模型的应用范围已经扩展到机器翻译、信息检索、问答系统、文本摘要等多个自然语言处理领域。语言模型的定义是：对于任意词序列，模型能够计算出该序列构成一句完整句子的概率。例如，对于词序列"这个网站的文章真水啊"，一个好的语言模型会给出较高的概率；而对于词序列"这个网站的睡觉苹果好好快"，这样的词序列不太可能构成一句完整的话，因此给出的概率会较低。 在正式定义语言模型时，可以以中文语言模型为例。假定我们想要创建一个中文语言模型，VV表示词典，词典中的元素可能包括"猫猫、狗狗、机器、学习、语言、模型"等。语言模型就是这样一个模型：给定词典VV，能够计算出任意单词序列ww1, ww2, ..., wnn构成一句话的概率p(ww1, ww2, ..., wnn)，其中p≥0。计算这个概率的最简单方法是计数法，假设训练集中共有N个句子，统计一下在训练集中出现的序列(ww1, ww2, ..., wnn)的次数，记为n，那么p(ww1, ww2, ..., wnn)就等于n/N。但可以想象，这种方法的预测能力几乎为0。 语言模型的发展阶段主要包括：定义语言模型、发展生成式语言模型、语言模型的三个发展阶段、预训练语言模型的结构。谷歌的Transformer模型的出现以及基于此模型的各类语言模型的发展，还有预训练和微调范式在自然语言处理各类任务中取得突破性进展，从OpenAI发布GPT-3开始，对语言模型的研究逐渐深入。尽管大型模型的参数数量巨大，通过有监督的微调和强化学习能够完成非常多的任务，但其基础理论仍然离不开对语言的建模。 大语言模型的发展经历了从基于规则和统计的传统语言模型，到深度学习驱动的复杂模型的转变。早期的语言模型主要依赖于统计方法，通过分析大量语料库中的词序列出现频率来预测下一个词或句子的可能性。随着深度学习技术的兴起，神经网络语言模型，尤其是基于RNN（循环神经网络）和LSTM（长短期记忆网络）的模型开始主导这一领域。这些模型能够捕捉词序列之间的长距离依赖关系，并有效处理复杂的语言现象。 然而，神经网络语言模型的一个显著缺点是需要大量的计算资源和大规模的训练语料库。这导致了预训练语言模型的出现，其中最具代表性的是以GPT（Generative Pretrained Transformer）和BERT（Bidirectional Encoder Representations from Transformers）为代表的模型。这些模型通常在海量的无标签文本上进行预训练，学习丰富的语言表示，然后通过微调（fine-tuning）适应具体的下游任务。预训练语言模型的成功不仅推动了自然语言处理技术的边界，也带来了全新的研究范式。 语言模型的性能评估通常采用困惑度（perplexity）这一指标，它反映了模型对于数据的预测能力。困惑度越低，表示模型预测效果越好，语言模型的性能越强。在实际应用中，除了困惑度之外，还需要考虑模型的泛化能力、计算效率、可扩展性等因素。 随着语言模型技术的不断成熟，我们已经看到了它在多个领域的成功应用，如智能助手、机器翻译、情感分析、内容推荐等。同时，大型语言模型也引发了一系列的讨论和挑战，包括模型的可解释性、偏见和公平性问题、资源消耗问题以及其对人类工作的潜在影响等。未来，随着研究的深入和技术的发展，我们有望看到更加高效、智能、并且具有社会责任感的大语言模型。