大語言模型通識微課課件：開發(fā)流程與數(shù)據(jù)組織

大語言模型通識微課

開發(fā)流程與數(shù)據(jù)組織大語言模型如此重要，是因為：（1）高準確性：隨著模型參數(shù)的增加，模型通常能更好地學(xué)習(xí)和適應(yīng)各種數(shù)據(jù)，從而提高其預(yù)測和生成的準確性。（2）多功能性：大模型通常更為通用，能夠處理更多種類的任務(wù)，而不僅限于特定領(lǐng)域。（3）持續(xù)學(xué)習(xí)：大模型的巨大容量使其更適合從持續(xù)的數(shù)據(jù)流中學(xué)習(xí)和適應(yīng)新知識。微課6.1開發(fā)流程與數(shù)據(jù)組織所謂大模型開發(fā)，是指建設(shè)以大模型為功能核心、通過其強大的理解能力和生成能力、結(jié)合特殊的數(shù)據(jù)或業(yè)務(wù)邏輯來提供獨特功能的應(yīng)用。開發(fā)大模型相關(guān)應(yīng)用，其技術(shù)核心雖然在大模型上，但一般通過調(diào)用API或開源模型來實現(xiàn)理解與生成，通過提示工程來實現(xiàn)大模型控制，因此，大模型開發(fā)更多的是一個工程問題。圖6-2大模型開發(fā)要素6.1.1什么是大模型開發(fā)大模型開發(fā)，是將大模型作為一個調(diào)用工具，通過提示工程、數(shù)據(jù)工程、業(yè)務(wù)邏輯分解等手段來充分發(fā)揮大模型能力，適配應(yīng)用任務(wù)。因此，初學(xué)者并不需要深入研究大模型內(nèi)部原理，而更需要掌握使用大模型的實踐技巧。在大模型開發(fā)中，嘗試用提示工程來替代子模型的訓(xùn)練調(diào)優(yōu)，通過提示鏈路組合來實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，用一個通用大模型+若干業(yè)務(wù)提示來完成任務(wù)，從而將傳統(tǒng)的模型訓(xùn)練調(diào)優(yōu)轉(zhuǎn)變成了更簡單、輕松、低成本的提示設(shè)計調(diào)優(yōu)。6.1.1什么是大模型開發(fā)同時，在評估思路上，大模型開發(fā)與傳統(tǒng)人工智能開發(fā)有質(zhì)的差異。

傳統(tǒng)AI評估

LLM評估圖6-3大模型開發(fā)與傳統(tǒng)人工智能開發(fā)的不同6.1.1什么是大模型開發(fā)通常將大模型開發(fā)分解為以下幾個流程。

圖6-4大模型開發(fā)流程6.1.2大模型開發(fā)流程（1）確定目標。開發(fā)目標即應(yīng)用場景、目標人群、核心價值。對于小型團隊，應(yīng)先設(shè)定最小化目標，從構(gòu)建最小產(chǎn)品開始，逐步完善和優(yōu)化。（2）設(shè)計功能。設(shè)計應(yīng)用所要提供的功能以及每一個功能的大體實現(xiàn)邏輯。越清晰、深入的業(yè)務(wù)邏輯理解往往能帶來更好的提示效果。對于小型團隊來說，應(yīng)先確定應(yīng)用的核心功能，然后延展其上下游功能。（3）搭建整體架構(gòu)。需要針對所設(shè)計的功能，搭建項目的整體架構(gòu)，實現(xiàn)從用戶輸入到應(yīng)用輸出的全流程貫通。可以基于LangChain進行個性化定制，實現(xiàn)從用戶輸入到數(shù)據(jù)庫再到大模型最后輸出的整體架構(gòu)連接。6.1.2大模型開發(fā)流程（4）搭建數(shù)據(jù)庫。需要收集數(shù)據(jù)并進行預(yù)處理，再向量化存儲到數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)預(yù)處理包括從多種格式向純文本的轉(zhuǎn)化，以及對錯誤數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)、臟數(shù)據(jù)進行清洗。（5）提示工程。優(yōu)質(zhì)的提示對大模型能力具有極大影響。首先明確提示設(shè)計的一般原則及技巧，構(gòu)建出一個源于實際業(yè)務(wù)的小型驗證集，以此來滿足基本要求、具備基本能力的提示。（6）驗證迭代。通過不斷發(fā)現(xiàn)壞的情況并針對性改進提示工程來提升系統(tǒng)效果、應(yīng)對邊界情況，從而不斷迭代優(yōu)化，基本實現(xiàn)目標的提示版本。6.1.2大模型開發(fā)流程（7）前后端搭建。接下來，設(shè)計產(chǎn)品頁面，讓應(yīng)用上線成為產(chǎn)品。前后端開發(fā)是非常經(jīng)典且成熟的領(lǐng)域，有兩種快速開發(fā)演示的框架。（8）體驗優(yōu)化。接下來需要進行長期的用戶體驗跟蹤，記錄壞情況，與用戶負反饋，再針對性進行優(yōu)化即可。6.1.2大模型開發(fā)流程在設(shè)計、研發(fā)、運行的過程中，大模型面臨的主要挑戰(zhàn)如下。（1）計算資源：訓(xùn)練和運行大模型需要大量的計算資源，這可能限制了許多機構(gòu)和研究者使用它的能力。（2）環(huán)境影響：大規(guī)模模型的訓(xùn)練對能源的需求是巨大的，可能會對環(huán)境造成負面影響。（3）偏見和公正性：由于大模型通常從大量的互聯(lián)網(wǎng)文本中學(xué)習(xí)，它們可能會吸收并再現(xiàn)存在于這些數(shù)據(jù)中的偏見。大模型的研發(fā)流程涵蓋了從數(shù)據(jù)采集到模型訓(xùn)練的多個步驟。6.1.3大模型的數(shù)據(jù)組織（1）數(shù)據(jù)采集：是大模型項目的起點，根據(jù)訓(xùn)練需求收集大量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以有多種來源，如公開的數(shù)據(jù)集、公司內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫、用戶生成的數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)的類型可以多樣，包括圖像、文本、聲音、視頻等。主要內(nèi)容包括：定義數(shù)據(jù)需求、找到數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)存儲、檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)整理。這是一個持續(xù)的過程。在整個數(shù)據(jù)采集過程中，需要關(guān)注數(shù)據(jù)的質(zhì)量和一致性，同時也要注意遵守數(shù)據(jù)隱私和安全的相關(guān)規(guī)定。6.1.3大模型的數(shù)據(jù)組織（2）數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理。原始數(shù)據(jù)可能含有噪聲、缺失值、錯誤數(shù)據(jù)等，所以進行清洗。清洗后的數(shù)據(jù)要進行一系列預(yù)處理操作，如歸一化、編碼轉(zhuǎn)換等，使其適合輸入到模型中。主要內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、處理缺失值、處理重復(fù)值、處理異常值、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。進行數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理時，需要對數(shù)據(jù)有深入的理解，以便做出最好的決策。6.1.3大模型的數(shù)據(jù)組織（3）數(shù)據(jù)標注：主要用于監(jiān)督學(xué)習(xí)任務(wù)，是一項為原始數(shù)據(jù)添加元信息的工作，以幫助大模型更好地理解和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。主要內(nèi)容包括：制定標注規(guī)范、選擇或開發(fā)標注工具、進行數(shù)據(jù)標注、質(zhì)量檢查、反饋和修正。高質(zhì)量標注數(shù)據(jù)對訓(xùn)練出高性能的機器學(xué)習(xí)模型至關(guān)重要。因此，盡管這是一個復(fù)雜和耗時的過程，但投入在這個過程中的努力會得到回報。6.1.3大模型的數(shù)據(jù)組織（4）數(shù)據(jù)集劃分：數(shù)據(jù)通常被劃分為訓(xùn)練集、驗證集和測試集。這是大模型項目中的一個重要步驟，可以幫助更好地理解模型的性能。主要內(nèi)容包括：確定劃分策略、隨機劃分、分層抽樣、時間序列數(shù)據(jù)的劃分、分割數(shù)據(jù)、保存數(shù)據(jù)、。這個流程可能根據(jù)數(shù)據(jù)的類型和任務(wù)的需求有所不同。無論如何，正確的數(shù)據(jù)劃分策略對于避免過擬合，以及準確評估模型的性能至關(guān)重要。6.1.3大模型的數(shù)據(jù)組織（5）模型設(shè)計：是大模型項目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要結(jié)合項目目標、數(shù)據(jù)特性以及算法理論選擇或設(shè)計適合任務(wù)的模型架構(gòu)?？赡軙褂脧?fù)雜的深度學(xué)習(xí)架構(gòu)，如Transformer等。主要內(nèi)容包括：理解問題、選擇算法、設(shè)計模型架構(gòu)、設(shè)置超參數(shù)、正則化和優(yōu)化策略、定義評估指標。這個流程需要根據(jù)具體的項目和需求進行迭代和調(diào)整，它需要技術(shù)知識、經(jīng)驗以及實驗驗證。在設(shè)計模型時，需要保持對模型復(fù)雜性和泛化能力之間平衡的認識，并始終以實現(xiàn)業(yè)務(wù)目標為導(dǎo)向。6.1.3大模型的數(shù)據(jù)組織（6）模型初始化：是大模型項目中的一個重要步驟。在訓(xùn)練開始前，需要初始化模型的參數(shù)，這一般通過隨機方式進行。正確的初始化策略可以幫助模型更快地收斂，并減少訓(xùn)練過程中可能出現(xiàn)的問題。主要內(nèi)容包括：選擇初始化策略、初始化權(quán)重、初始化偏置、設(shè)置初始化參數(shù)、執(zhí)行初始化。這是一個比較技術(shù)性的主題，正確的初始化策略可能對模型的訓(xùn)練速度和性能有很大的影響。應(yīng)該了解不同的初始化策略，以便根據(jù)模型進行選擇。6.1.3大模型的數(shù)據(jù)組織（7）模型訓(xùn)練：是大模型項目中的關(guān)鍵步驟，其中包含了多個環(huán)節(jié)。主要內(nèi)容包括：設(shè)置訓(xùn)練參數(shù)、準備訓(xùn)練數(shù)據(jù)、前向傳播、反向傳播、驗證和調(diào)整、重復(fù)上述步驟、模型測試。實際操作中可能需要根據(jù)特定任務(wù)或特定模型進行相應(yīng)的調(diào)整。6.2.7模型訓(xùn)練（8）模型驗證：是大模型項目中非常關(guān)鍵的一步，目的是在訓(xùn)練過程中，評估模型的性能，定期在驗證集上測試模型的性能，監(jiān)控過擬合，根據(jù)測試和監(jiān)控結(jié)果調(diào)整模型的超參數(shù)。主要內(nèi)容包括：準備驗證集、進行模型預(yù)測、計算評估指標、比較性能、早停法、調(diào)整超參數(shù)。驗證集應(yīng)保持獨立，不能用于訓(xùn)練模型，否則就可能導(dǎo)致模型的性能評估不準確，無法真實反映模型在未見過的數(shù)據(jù)上的性能。6.2.8模型驗證（9）模型保存：是大模型項目的重要一步，讓我們能夠?qū)⒂?xùn)練好的模型存儲起來，以便于后續(xù)的測試、部署或進一步訓(xùn)練或分享。主要內(nèi)容包括：選擇保存格式、保存模型參數(shù)、保存模型架構(gòu)、保存訓(xùn)練配置、執(zhí)行保存操作、驗證保存的模型。這個流程可能會根據(jù)具體需求和所使用的工具或框架進行一些調(diào)整。6.2.9模型保存（10）模型測試：是大模型部署前的最后一步，目的是在測試集上評估模型的最終性能。主要內(nèi)容包括：準備測試集、進行模型預(yù)測、計算評估指標、分析結(jié)果、記錄和報告。測試集應(yīng)當保持獨立和未知，不能用于訓(xùn)練或驗證模型，以確保測試結(jié)果能夠真實反映模型在實際環(huán)境中的表現(xiàn)。6.2.10模型測試（11）模型部署：是將訓(xùn)練好的大模型應(yīng)