大模型理论基础3

模型架构

模型概括

• 先把语言模型看成黑盒，以便于了解整体功能
• 后拆分成：分词、模型架构

分词

首先要知道：语言模型 p 是建立在词元（token）序列的上的一个概率分布输出，其中每个词元来自某个词汇表V，词元(token)一般在NLP（自然语言处理）中来说，通常指的是一个文本序列中的最小单元，可以是单词、标点符号、数字、符号或其他类型的语言元素。

• 基于空格的分词（存在明显缺陷）
• Byte pair encoding
  • BPE分词器需要通过模型训练数据进行学习，获得需要分词文本的一些频率特征
  • BPE算法在这里的作用是为了进一步减少数据的稀疏性
• Unigram model (SentencePiece)
  • 这是SentencePiece工具（Kudo＆Richardson，2018年）所支持的一种分词方法，与BPE一起使用。 它被用来训练T5和Gopher模型。
  • 算法流程：给定 V ，使用EM算法优化 p(x) 和 T 。计算每个词汇 x∈V 的 loss(x) ，衡量如果将 x 从 V 中移除，似然值会减少多少。按照 loss 进行排序，并保留 V 中排名靠前的80%的词汇。

模型架构

• 语言模型分类：编码端（Encoder-Only），解码端（Decoder-Only）和编码-解码端（Encoder-Decoder）
  • 编码端（Encoder-Only）架构：编码端架构的著名的模型如BERT、RoBERTa等。这些语言模型生成上下文向量表征，但不能直接用于生成文本。
  • 解码器（Decoder-Only）架构：解码器架构的著名模型就是大名鼎鼎的GPT系列模型。
  • 编码-解码端（Encoder-Decoder）架构：编码-解码端架构就是最初的Transformer模型，其他的还有如BART、T5等模型。
• 语言模型理论
  • 基础架构
    • 首先，我们需要将词元序列转换为序列的向量形式。
    • 定义一个抽象的 SequenceModel 函数，它接受这些上下文无关的嵌入，并将它们映射为上下文相关的嵌入。
  • 递归神经网络（具体不展开）
    • 基本形式的RNN通过递归地计算一系列隐藏状态来进行计算。
  • Transformer：这是真正推动大型语言模型发展的序列模型

注意力机制

解释：Transformer的关键是注意机制，我们可以将注意力看作是具有多个方面（例如，句法、语义）的匹配。为了适应这一点，我们可以同时使用多个注意力头，并简单地组合它们的输出。自注意力使得所有的词元都可以“相互通信”，而前馈层提供进一步的连接。

残差连接和归一化

残差连接：计算机视觉中的一个技巧是残差连接（ResNet）。
层归一化:另一个技巧是层归一化，它接收一个向量并确保其元素不会太大

位置嵌入