大型語言模型(LLM)是人工智慧系統,經由龐大文字資料集訓練,能理解並生成類似人類的語言。簡單來說,LLM 已經吸收了數百萬甚至數十億字(通常來自網路),因此能在語境中預測並產生文字。這些模型通常建立在深度學習神經網路上,最常見的是Transformer架構。由於規模龐大,LLM 能執行多種語言任務(聊天、翻譯、寫作),而無需針對每項任務特別編程。
大型語言模型的主要特點包括:
- 龐大的訓練資料:LLM 以海量文字語料庫(數十億頁)訓練,這樣的「大型」訓練集賦予它廣泛的語法和知識。
- Transformer 架構:它們使用帶有自注意力機制的 Transformer 神經網路,意味著句子中每個字詞會與其他字詞同時比較,讓模型有效學習語境。
- 數十億參數:模型包含數百萬到數十億的權重(參數),這些參數捕捉語言中的複雜模式。例如,GPT-3 擁有 1750 億參數。
- 自我監督學習:LLM 透過預測文字中缺失的詞彙來學習,無需人工標註。例如,訓練時模型會嘗試猜測句子中的下一個字。透過在龐大資料上反覆練習,模型內化了語法、知識甚至部分推理能力。
- 微調與提示:預訓練後,LLM 可針對特定任務進行微調或透過提示引導。這表示同一模型能透過較小資料集或巧妙指令,適應醫療問答或創意寫作等新任務。
這些特點使得 LLM 能像人類一樣理解並生成文字。實務上,訓練良好的 LLM 能推斷語境、完成句子,並在多種主題(從日常對話到專業技術)上產生流暢回應,無需針對每項任務特別設計。
LLM 通常採用 Transformer 網路架構。此架構為多層深度神經網路,節點彼此連結。其關鍵組件是自注意力機制,讓模型能同時評估句中每個字詞相對於其他字詞的重要性。
與舊有的序列模型(如 RNN)不同,Transformer 能並行處理整個輸入,讓 GPU 訓練速度大幅提升。訓練過程中,LLM 透過嘗試預測龐大語料庫中的下一個字詞,不斷調整數十億參數。
隨著時間推移,這個過程教會模型語法與語意關係。結果是,給定提示時,模型能自主生成連貫且符合語境的語言。
LLM 的應用
由於它們能理解並生成自然語言,LLM 在各行各業有廣泛應用。常見用途包括:
- 對話式人工智慧(聊天機器人與助理):LLM 支援先進聊天機器人,能進行開放式對話或回答問題。例如,客服機器人、Siri 與 Alexa 等虛擬助理利用 LLM 理解查詢並自然回應。
- 內容生成:它們能撰寫電子郵件、文章、行銷文案,甚至詩歌與程式碼。例如,ChatGPT(基於 GPT 模型)能根據主題提示草擬論文或故事。企業利用 LLM 自動化部落格寫作、廣告文案與報告產出。
- 翻譯與摘要:LLM 能在語言間翻譯文字,並摘要冗長文件。因訓練時見過平行範例,模型能輸出流暢的另一種語言文本,或將 20 頁報告濃縮成幾段。
- 問答系統:給定問題,LLM 能根據知識提供事實性答案或解釋。這驅動問答搜尋介面與虛擬導師。例如,ChatGPT 類模型能回答冷知識或以淺顯語言說明概念。
- 程式碼生成:部分 LLM 專門處理程式碼,能根據描述撰寫程式碼片段、找出錯誤或跨語言轉換。(GitHub Copilot 使用訓練於程式碼的 LLM 協助開發者。)
- 研究與分析:它們協助研究人員從大量文字資料中萃取洞見、標註內容,或對客戶反饋進行情感分析。在許多領域,LLM 加速文獻回顧與資料整理,因為它們能理解文件內容。
知名大型語言模型包括ChatGPT / GPT-4(OpenAI)、Bard(Google 的 PaLM)、LLaMA(Meta)、Claude(Anthropic)及Bing Chat(微軟基於 GPT)。這些模型皆經過龐大資料集訓練,並可透過 API 或網頁介面存取。
例如,ChatGPT 背後的 GPT-3.5 與 GPT-4 擁有數千億參數,而 Google 的 PaLM 與 Gemini 等模型運作方式類似。開發者通常透過雲端服務或函式庫與這些 LLM 互動,並針對特定任務(如文件摘要或程式碼協助)進行客製化。
挑戰與考量
LLM 功能強大,但並非完美。由於它們從真實世界文字學習,可能複製訓練資料中的偏見。若未謹慎過濾,LLM 可能產生文化偏頗、冒犯性或刻板印象的內容。
另一問題是幻覺現象:模型可能生成聽起來流暢但完全錯誤或捏造的答案。例如,LLM 可能自信地編造虛假事實或名稱。這些錯誤源於模型本質上是在猜測最合理的文字延續,而非驗證事實。
開發者透過人類回饋微調、輸出過濾及強化學習等技術來減輕這些問題。
即便如此,LLM 使用者仍須注意結果的準確性與偏見問題。此外,訓練與運行 LLM 需大量運算資源(強大 GPU/TPU 與龐大資料),成本不菲。
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總結來說,大型語言模型是基於 Transformer 架構的 AI 系統,經由龐大文字資料訓練。它透過自我監督學習掌握語言模式,具備生成流暢且符合語境文字的能力。由於規模龐大,LLM 能處理廣泛語言任務——從聊天、寫作到翻譯與程式碼撰寫——常能達到甚至超越人類流暢度。
正如頂尖 AI 研究者所述,這些模型將重塑我們與科技互動及資訊獲取的方式。至 2025 年,LLM 持續進步(包含可處理影像或音訊的多模態擴展),並穩居 AI 創新的前沿,成為現代 AI 應用的核心元件。
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