第 01 · 基础 · 6 min
一次预测一个词
什么是语言模型?为什么预测下一个词就足以使智能涌现。
最大的惊喜
现代人工智能最奇特的地方在于:大语言模型所做的一切,都建立在一种单一能力之上——预测下一个词。
你给模型一个句子的开头:
"天空是蓝色的,因为……"
模型会从它认识的数万个词片段里,计算出哪一个最有可能出现在下一个位置。然后用这个新词重复这个过程。如此往复。仅此而已。
就从这个微小而机械的操作中,涌现出了一切:翻译、摘要、代码、量子物理讲解、笑话、诗歌。
为什么这行得通
要准确预测下一个词,你需要对这个世界有深刻的理解。
考虑这个句子:
"医生解雇了护士,因为她……"
要猜测后面会说什么,模型必须知道"她"很可能指的是护士(而非医生)——它必须理解语法、上下文,乃至医疗行业的社会习俗。
预测词语,意味着对产生这些词语的世界进行建模。
这就是核心思想。强迫一个系统大规模地预测人类文本,就迫使它隐式地学习产生这些文本的世界是如何运作的。
一个分布,而非一个词
当我们说"模型预测下一个词"时,这只是一种简化说法。实际上,在每一步,模型会对整个词表产生一个概率分布:每个 Token 都会获得一个分数,所有分数加起来等于 1。
为了生成文本,你必须从这个分布中选择一个 Token。这才是有趣的地方:同一个模型、同样的提示词,根据不同的采样策略,可以生成截然不同的文本。
在每一步,模型都会在所有词元上给出一个概率分布。最高的那一根柱子很少是唯一合理的候选——这正是让文本的延续保持开放、而非机械的关键。
上面有三个可以调节的旋钮:
- Temperature(温度) — 先对 logits(模型给每个 Token 打出的原始分数,尚未经过任何归一化)做缩放,再把它们送进 softmax——正是这个函数把原始分数变成一组总和为 1 的概率。在低温度(0.1–0.3)下,分布集中在最可能的候选词上:模型变得可预测,几乎是确定性的。在高温度(1.5–2.0)下,分布趋于平坦:那些冷门选项重新变得可信。
- Top-k — 只保留概率最高的 k 个候选词,排除那些罕见选项构成的长尾。
- Top-p(核采样)— 保留累积概率超过 p 的最小集合。比 top-k 更智能:如果某一步有显而易见的答案,p 可以只保留 1 个候选;如果模型在 20 个接近的选项间犹豫,则全部保留。
试试首都提示词。分布极度集中于"北京",以至于温度几乎没有效果:你需要将温度调到 1.8 以上,其他选项才有机会出现。模型对此胸有成竹。
相比之下,在天空提示词的第二步,有好几种延续都说得通("颜色"、"光"、"大海"……)——这才是温度真正改变结果的地方。
驱动一切的循环
LLM 做的所有事情,都可以归纳为这个循环:
这个过程机械、重复,说起来枯燥无味。然而,在一个拥有数千亿参数的模型上执行数十亿次之后,这个循环产生了对话、演示、可以编译的代码。
本站规划
整个旅程被组织成四个部分,从最机械的环节走向最完整的形态。
I. 模型解剖(第 2 至 6 章)。我们把这台机器拆开来看。词元化、词嵌入、注意力、Transformer、训练——文本是如何变成一串向量的,而数十亿个参数又是如何学会摆弄这些向量的。
II. 像助手一样回应(第 7 至 9 章)。采样、对齐、上下文记忆——把一个只会续写文本的补全器,和一个你真的能与之交谈的东西区分开来的,正是这些。
III. 生产中的模型(第 10 至 14 章)。当你发出一个提示词时,背后究竟发生了什么。RAG、智能体、提示工程、幻觉、微调——让 LLM 在日常中真正可用的工程实践,以及至今仍会失灵的地方。
IV. 深入探索(第 15 至 21 章)。当前研究正在攻关的话题。多模态、评估、扩展推理、KV 缓存、扩展定律、可解释性、扩散——理解这一切将走向何方。
每个章节至少包含一个交互式可视化。目标不是让你记住公式,而是让你对内部发生的事情建立起机械直觉。
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