大語(yǔ)言模型通識(shí)微課課件：人工智能的實(shí)現(xiàn)途徑

大語(yǔ)言模型通識(shí)微課

人工智能的實(shí)現(xiàn)途徑人類，又稱智人，即有智慧的人，這是因?yàn)橹悄軐?duì)于人類來(lái)說(shuō)尤其重要。幾千年來(lái)，人們一直在試圖理解人類是如何思考和行動(dòng)的，也就是不斷地了解人類的大腦是如何憑借它那小部分的物質(zhì)去感知、理解、預(yù)測(cè)并操縱一個(gè)遠(yuǎn)比其自身更大更復(fù)雜的世界?！皵?shù)據(jù)成為新生產(chǎn)要素，算力成為新基礎(chǔ)能源，人工智能成為新生產(chǎn)工具?！?023年被稱為生成式人工智能元年，以ChatGPT為代表的生成式人工智能技術(shù)的涌現(xiàn)獲得了前所未有的關(guān)注。大型科技公司、各類創(chuàng)業(yè)公司迅速入場(chǎng)，投入海量資源，推動(dòng)了大語(yǔ)言模型（LLM）能力和應(yīng)用的快速演進(jìn)。微課1.1人工智能的實(shí)現(xiàn)途徑人工智能研究領(lǐng)域的一個(gè)較早流行的定義，是由約翰·麥卡錫在1956年的達(dá)特茅斯會(huì)議上提出的，即：人工智能就是要讓機(jī)器的行為看起來(lái)像是人類所表現(xiàn)出的智能行為一樣。另一個(gè)定義指出：人工智能是人造機(jī)器所表現(xiàn)出來(lái)的智能性。總體來(lái)講，對(duì)人工智能的定義大多可劃分為四類，即機(jī)器“像人一樣思考”“像人一樣行動(dòng)”“理性地思考”和“理性地行動(dòng)”。這里“行動(dòng)”應(yīng)廣義地理解為采取行動(dòng)，或制定行動(dòng)的決策，而不是肢體動(dòng)作。1.1.1人工智能的定義尼爾遜教授對(duì)人工智能下了這樣一個(gè)定義：“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科――怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)?！倍鴾厮诡D教授認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作。”這些說(shuō)法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。即人工智能是研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何讓計(jì)算機(jī)去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟/硬件來(lái)模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。1.1.1人工智能的定義對(duì)于人的思維模擬的研究可以從兩個(gè)方向進(jìn)行，一是結(jié)構(gòu)模擬，仿照人腦的結(jié)構(gòu)機(jī)制，制造出“類人腦”的機(jī)器；二是功能模擬，從人腦的功能過(guò)程進(jìn)行模擬?，F(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生便是對(duì)人腦思維功能的模擬，是對(duì)人腦思維的信息過(guò)程的模擬。實(shí)現(xiàn)人工智能有三種途徑，即強(qiáng)人工智能、弱人工智能和實(shí)用型人工智能。1.1.2實(shí)現(xiàn)人工智能的三種途徑強(qiáng)人工智能，又稱多元智能。研究人員希望人工智能最終能成為多元智能并且超越大部分人類的能力，認(rèn)為有可能制造出真正能推理和解決問(wèn)題的智能機(jī)器，并且這樣的機(jī)器將被認(rèn)為是有知覺的，有自我意識(shí)的。強(qiáng)人工智能可以有兩類：（1）類人的人工智能，即機(jī)器的思考和推理就像人的思維一樣；（2）非類人的人工智能，即機(jī)器產(chǎn)生了和人完全不一樣的知覺和意識(shí)，使用和人完全不一樣的推理方式。為了創(chuàng)建具備強(qiáng)人工智能的計(jì)算機(jī)程序，我們首先必須清楚了解人類思維的工作原理，而想要實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，還有很長(zhǎng)的路要走。1.1.2實(shí)現(xiàn)人工智能的三種途徑弱人工智能，認(rèn)為不可能制造出能真正地推理和解決問(wèn)題的智能機(jī)器，這些機(jī)器只不過(guò)看起來(lái)像是智能的，但是并不真正擁有智能，也不會(huì)有自主意識(shí)。它只要求機(jī)器能夠擁有智能行為，具體的實(shí)施細(xì)節(jié)并不重要。深藍(lán)就是在這樣的理念下產(chǎn)生的，它沒有試圖模仿國(guó)際象棋大師的思維，僅僅遵循既定的操作步驟。計(jì)算機(jī)每秒驗(yàn)算的可能走位就高達(dá)2億個(gè)，就算思維驚人的象棋大師也不太可能達(dá)到這樣的速度。1.1.2實(shí)現(xiàn)人工智能的三種途徑第三種途徑稱為實(shí)用型人工智能。研究者們將目標(biāo)放低，不再試圖創(chuàng)造出像人類一般智慧的機(jī)器。眼下我們已經(jīng)知道如何創(chuàng)造出能模擬昆蟲行為的機(jī)器人。機(jī)械家蠅看起來(lái)似乎并沒有什么用，但即使是這樣的機(jī)器人，在完成某些特定任務(wù)時(shí)也是大有裨益的。比如，一群如狗大小，具備螞蟻智商的機(jī)器人在清理碎石和在災(zāi)區(qū)找尋幸存者時(shí)就能夠發(fā)揮很大的作用。圖1-1華盛頓大學(xué)研制的靠激光束驅(qū)動(dòng)的RoboFly昆蟲機(jī)器人1.1.2實(shí)現(xiàn)人工智能的三種途徑機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個(gè)關(guān)鍵子集，其核心是“使用算法解析數(shù)據(jù)，從中學(xué)習(xí)，然后對(duì)世界上的某件事情做出決定或預(yù)測(cè)”。通常將人工智能看作是自主機(jī)器智能的廣泛目標(biāo)，而機(jī)器學(xué)習(xí)則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的具體方法。比如，通過(guò)代碼告訴電腦，圖片里紅色是玫瑰，有說(shuō)明的是向日葵，那么程序?qū)ǚN類的判斷就是通過(guò)人類直接編寫邏輯達(dá)成的，不屬于機(jī)器學(xué)習(xí)，機(jī)器什么也沒學(xué)。但是如果給計(jì)算機(jī)大量玫瑰和向日葵的圖片，讓電腦自行識(shí)別模式、總結(jié)規(guī)律，從而能對(duì)后來(lái)新輸入的圖片進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷，這就是機(jī)器學(xué)習(xí)。1.1.3機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)子集，其核心在于使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模仿人腦處理信息的方式，通過(guò)層次化的方法提取和表示數(shù)據(jù)的特征。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由許多基本的計(jì)算和被稱為神經(jīng)元的儲(chǔ)存單元組成。深度學(xué)習(xí)模型通常有很多層，添加更多的隱藏層可以優(yōu)化預(yù)測(cè)的精度和準(zhǔn)確性，因此被稱為“深度”學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)模型能夠?qū)W習(xí)和表示大量復(fù)雜的模式，這使它們?cè)谥T如圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言處理等任務(wù)中非常有效。1.1.3機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)有三種主要類型，即監(jiān)督學(xué)習(xí)、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)。其中，監(jiān)督學(xué)習(xí)就模型可以從標(biāo)記數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，也就是說(shuō)，它有答案可以參考學(xué)習(xí)；而無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)模型需要自己在數(shù)據(jù)中找出結(jié)構(gòu)和關(guān)系。此外，還有一種介