ChatGPT的工作原理:语言模型、预训练、人类反馈、token、上下文窗口、联网搜索与引用、局限,以及如何被ChatGPT引用。

简而言之
ChatGPT是建立在大语言模型之上的助手。这个模型是一种transformer类型的神经网络,通过海量文本训练来预测句子的下一个片段。之后它又借助人类反馈进行微调,学会遵循指令并给出有用的回答。当您发送消息时,它会把文本切分成token,连同对话内容放进上下文窗口中读取,然后逐个token写出回答。对于时效性强或事实性的问题,它还可以联网搜索并引用所用的网页。
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了解ChatGPT是如何工作的,既能解释它的长处和错误,也能说明什么样的网站更容易被它在回答中引用。OpenAI于2022年11月推出ChatGPT,名称来自GPT,即Generative Pre-trained Transformer(生成式预训练Transformer)。
ChatGPT运行在大语言模型(LLM)之上。大语言模型是拥有数十亿参数的统计模型,它从文本中学会了词语、事实和风格之间的关系。它保存的是从这些文本中学到的规律,并用这些规律为任何文本生成合理的续写;网页本身并不会被原样保存。
它的架构是transformer,由Google研究人员在2017年的论文Attention Is All You Need中提出。其核心机制“注意力”让模型可以把输入中的每个词与其他所有词进行比较,因此它能理解句子里的“它”指的是三行之前的某个名词。
模型阅读规模极大的文本语料(公开网页、书籍、代码、授权数据),只学习一项任务:预测下一个token。这个简单任务重复数十亿次后,模型被迫学会语法、事实、推理模式和多种语言。结果是一个强大的文本预测器,但它此时还不太会遵循指令。
人工为各种请求撰写优质回答的示例,再训练模型去模仿。模型由此学会一个有用助手的形式:回答问题、组织回答结构、必要时请求澄清。
评估人员比较同一请求的多个回答并进行排序。奖励模型学习这些偏好,然后语言模型被优化,以生成得分高的回答。OpenAI在关于InstructGPT的研究论文中介绍了这种被称为RLHF的方法。正是它让ChatGPT变得礼貌、有条理,并在面对有害请求时更加谨慎。
| 步骤 | ChatGPT做什么 | 为什么重要 |
|---|---|---|
| 1. 切分token | 把您的文本切分成token(词或词的一部分) | 限制和费用都按token计算 |
| 2. 上下文 | 把指令、记忆和之前的消息加入上下文窗口 | 模型只能看到窗口内的内容 |
| 3. 搜索决策 | 判断问题是否需要来自网络的最新信息 | 决定是否引用外部网页 |
| 4. 检索 | 执行搜索,阅读最相关的网页,提取段落 | 网站正是在这一步被选中 |
| 5. 生成 | 逐个token预测回答 | 每个词都取决于前面的所有内容 |
| 6. 引用 | 把所用来源与回答的各部分对应起来 | 为被引用的网站带来访问和可信度 |
| 7. 安全检查 | 执行使用政策和过滤规则 | 部分回答会被拒绝或改写 |
token是一段文本片段:在英文中,一个token平均约为四个字符,相当于四分之三个单词;中文的换算方式不同,一个汉字常常对应一个或多个token。上下文窗口是模型一次能够考虑的token数量,包括对话、文档以及它读取的网页。当对话过长时,最早的部分就会移出视野。
在每一步,模型都会为每个可能的下一个token计算概率,并在受控的随机性下选出一个。这就是同一个问题可能得到略有不同的回答的原因,也是ChatGPT即使出错也能写得很流畅的原因:它追求的是一个可能的续写,而不会对照来源核实事实。
模型只知道截止日期之前的训练数据。为了回答有关时事、价格或产品的问题,ChatGPT可以进行联网搜索。OpenAI在2024年10月以ChatGPT search的名称发布了这一功能。助手会把您的问题改写成一个或多个查询,从搜索服务商和OpenAI自己的爬虫获取结果,阅读网页,然后写出附有来源链接的回答。
这种方法称为检索增强生成(RAG):模型基于刚刚检索到的文档生成文本。OpenAI在其开发者平台上公布了自己的爬虫:OAI-SearchBot用于搜索,GPTBot用于训练,ChatGPT-User用于代表用户打开网页。据OpenAI说明,在robots.txt中屏蔽OAI-SearchBot的网站不会显示在ChatGPT search的回答中。
理解这一流程后,任何希望出现在ChatGPT回答中的品牌都能得到一份清晰的检查清单:
ChatGPT根据所学内容预测文本,遇到时效性问题时还会参考它选择阅读的少数网页:被它引用的品牌,其页面容易被找到、容易被提取,并得到其他来源的印证。如果想长期跟踪您在ChatGPT、Gemini和Claude中的表现,并发布便于被引用的内容,Sorank会跟踪您的提示词,并以autopilot 模式撰写优化文章,提供3天免费试用。
不一定。很多问题ChatGPT会根据模型在训练中学到的知识直接回答。当问题需要最新或精确的信息时,它可以进行联网搜索,阅读几个网页,并在回答中以链接形式显示所用来源。
ChatGPT生成的是文本最可能的续写,而“可能”并不总等于“真实”。当训练数据稀少、过时或相互矛盾时,它可能给出语气肯定却错误的陈述,这被称为幻觉。重要事实仍需对照可靠来源核实。
不是。GPT指OpenAI开发的语言模型系列,而ChatGPT是构建在这些模型之上的对话产品。ChatGPT增加了指令微调、安全规则、记忆功能、联网搜索和文件分析等工具,以及专为对话设计的界面。
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