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理解大型语言模型:(聊天)GPT和BERT的物理学

从物理学家的角度看,粒子和力如何帮助我们理解LLM。

ChatGPT和冰晶可能有更多共同点,超乎你的想象(图片来源:15414483@pixabay)

ChatGPT,或更广泛地说,大型语言AI模型(LLMs)已经成为我们生活中无处不在的存在。然而,对于大多数人来说,LLMs的数学和内部结构都是模糊的知识。

那么,我们如何超越将ChatGPT等LLMs视为神奇黑盒子的感知?物理学可能提供了答案。

每个人对我们的物理世界都有一定的了解。诸如汽车、桌子和行星等物体由数万亿个原子组成,受一套简单的物理法则控制。类似地,像ChatGPT这样的复杂生物体能够产生艺术和科学等高度复杂的概念。

事实证明,LLMs的构建块方程类似于我们的物理法则。通过理解复杂性是如何从简单的物理法则中产生的,我们也许能够对LLMs的工作原理有一些见解。

简单性中的复杂性

复杂结构,如泡沫薄膜和其中的对流细胞,是由简单的物理法则生成的(照片来源:chuttersnap on Unsplash)

我们的世界本质上是复杂的,然而它可以用极少的基本相互作用来描述。例如,复杂的雪花和泡沫薄膜可以与分子之间的简单引力相联系。

那么,复杂结构的产生有什么共同之处?在物理学中,当我们从最小到最大的尺度进行放大时,复杂性就会产生。

类比到语言,英语从一些基本的组成部分开始——26个字母。这些符号可以组合成大约10万个可用单词,每个单词都有着独特的含义。从这些单词中,可以生成无数句子、段落、书籍和卷册。

这种语言层次结构类似于物理学中的层次结构。我们当前的基本定律(标准模型)以少数基本粒子(如夸克和电子)为起点,以及…

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