随着ChatGPT的出圈,基于大模型开发的应用也不断涌现,不管是不是相关方向的从业人员,在这一年多总能听到很多新名词,从LLM
、Prompt
、RAG
到Fine-tuning
、Agent
,各个大企业都在讲All in AI
,一些技术会议也明显感觉到AI
占用的篇幅越来越多。
无论企业还是个人,好像不使用大模型就落伍了,更甚者我们会不会被AI
取代,最近听到一种说法挺认同的:
❝
AI不会取代人类,只是会用AI的人会取代不会用的
❞
AI
或者说大模型是不是正在掀起一场新的工业革命,我不好说,但大模型的影响力比以往近10年产生的新技术都大,譬如区块链、Web3
、云原生,所有行业都值得用大模型重新做一遍,上一次有这个待遇的还是互联网,之前常说互联网+
,那么现在是不是到了AI+
的时代。
人生又能遇到几次这样的浪潮,在大模型时代,我们要怎么做呢?
我的大模型之路
22年12月,ChatGPT横空出世,当时注册卡的很严,借了个账号体验体验,感觉回答的很像真人,比以往所谓的语音助手要好很多,但仅此而已,还没有很深刻的体会。
23年开始尝试用New Bing来解决工作中遇到的问题,确实比搜索引擎体验好很多。后来趁着出国度假申请了ChatGPT的账号,工作基本是离不开它了,让它来写代码、替代搜索引擎、文章润色。也尝试过其他Github Copilot
、LLama3
、千问等等,各种LLM发布时号称怎么怎么打败OpenAI,到头来发现还是ChatGPT最好用。
23年底,公司组织了AI相关的竞赛,借机开始研究怎么基于大模型(LLM)做开发,当时基于llama-index开发了一个RAG+自动执行的小应用。后来也开始不断地了解相关知识,LangChain
、Agent
等。
接触的越多越发觉得大模型太厉害了,能解决以往不敢想象的事情,虽然还有很多局限性。那么作为开发者,怎么样才能更好地利用大模型呢?
大模型的能力
如果我们要使用一种技术,必须能清晰地了解这种技术的边界。那么大模型能做什么,不能做什么?
「LLM能做的事」
-
「自然语言的理解和生成」,可以理解并生成文本、代码生成、摘要等
-
「多语言支持」,在多种语言间进行转换,翻译、代码转换等
-
「简单的推理」,能够进行一定程度的逻辑推理,如情感识别、问答、修复Bug
-
「多模态的能力」,识别图像、语言等
「LLM的局限」
-
「幻觉」,倒不如说是大模型的特性,大模型给出的答案可能不准确也不可靠,不能使用的在医疗等准确度要求较高的场景
-
「推理能力有限」,对于复杂任务效果不好
-
「深层次的上下文理解」,大模型在需要深层次上下文理解或常识推理的任务中仍会遇到困难
-
「数据的准确性与时效性」,大模型本身的训练数据可能会含有一些脏数据、政治倾向等,也不包含最新的实时数据
-
「物理世界的操作」,无法执行外部动作,比如帮你取快递、感知环境
-
「创造性思维」,虽然大模型能够生成新颖的内容,但内容都是基于训练数据的,并不是真的创新思考
尽管当前大模型有一些局限,但是随着技术的发展,大模型本身的能力也在不断发展。
大模型开发
我不是专业的LLM开发者,抛开底层的技术和优化(Pre-Training
, Fine-Tuning
等),基于大模型的应用开发可分为以下几个级别:
级别 | 技术 | 解释 | 应用 |
---|---|---|---|
L0:无AI | Code | 根据经验形成代码 | 计算器软件,报表系统 |
L1:Prompt | LLM + Prompt | 通过合适提示词得到想要的结果,如Few-Shot、COT | 对话机器人,日报生成,小红书模板 |
L2:RAG | LLM + Prompt + VectorDB | 通过嵌入外部相关数据发送给LLM,得到更准确的回答 | 企业问答系统,智能客服 |
L3:Workflow | (LLM + Prompt) * Workflow | 组织多个LLM链实现更复杂的应用,如LangChain Chain | 报表分析、意图识别 |
L4:Agent | LLM + Reflection + Tools + Memory | 智能体可以借助外部工具自动地执行人类布置的多步骤复杂任务,如MetaGPT | 自动故障处理、私人助理 |
L5:Autonomous Agents | Agents + Awareness + Collaboration | 超级智能体可以感知环境,自动做出决策,并可以与其他智能体协作 | 斯坦福小镇 |
类似自动驾驶的分类级别,根据用户参考程度不同,从L0
用户全程参与到L5
完全不需要用户参与,中间包含有提示词工程Prompt、RAG应用、基于工作流的LLM应用、AI智能体。
往靠近底层,实现的功能简单,越往上层自动化程度更高,实现的应用越复杂,上层应用可以使用下层的技术,比如Agent一般都会结合RAG、Prompt等,可以根据自己的需求使用场景,选择合适的应用。
Prompt
Prompt
即提示词工程,是指大模型提供的输入提示,用来引导LLM生成特定的输出。通过设计不同的提示词,可以控制模型生成的内容和行为。
通常我们使用大模型的路径如下:
INPUT -> LLM -> OUTPUT + %
提供一个输入,大模型会给出一个带有随机性的输出,怎么样使得这个输出更符合我们的要求呢,那就需要一定技巧的提示词。
❝
不是所有输入都是Prompt,只有携带系统指令的问题才是。比如
hi, how are you
这不是提示词,而answer my question use chinese, question: 'how are you'
包含了指令和问题,其中的前面的指令才算作Prompt。❞
通过Prompt可以让大模型输出特定的内容,比如生成小红书的爆款文案、返回JSON格式、生成工作日报等等。
「技术」
Prompt
有很多类型,比如Zero-Shot
(无样本提示词)、Few-Shot
(少样本提示词)、COT
(思维链,可以实现一些较复杂的推理,数学计算等),更多的可以参考Prompt Engineering。
「示例」
下面是一个简单Few-Shot
例子:
---
Prompt: 你是一个情感识别专家,根据用户的输入,判断句子是"消极"还是"积极",下面是一些例子:
这场比赛好极了! // 积极
今天天气热死了 // 消极
这个电影真难看 // 消极
樊振东好样的 //
---
LLM: 积极
---
「局限」
-
依赖大模型本身的功能,只能实现相对简单的应用
-
基于提示词的应用很难形成壁垒,通过特定手段可以获取到应用的提示词
RAG
RAG
(Retrieval-Augmented Generation, 检索增强生成)是一种将信息检索与生成模型结合的方法。首先根据用户输入从一个大型文档集合中检索相关信息,然后将用户问题与检索信息发送到大模型,大模型生成对应答案。
RAG
可以借助外部知识源,从而提升回答的准确性和信息丰富度,相当于为LLM配置了一个书架,虽然有些知识不知道,但可以参考相关书籍从而获取不错的答案。可以用来做文档问答系统、客服系统、企业内私有数据的问答系统。
「技术」
实现一个基础的RAG
应用,如上图所示,一般包含如下步骤:
-
将知识库拆分成固定大小的块
-
选择合适的
Embedding
模型将数据块向量化,存放在VectorDB(向量数据库)中 -
用户查询时,在VectorDB中匹配相关内容
-
将用户输入与检索信息发送给大模型
-
大模型整理后返回结果
图中也展示一些知识来提升RAG
的效果,比如:
-
混合搜索,通过多路召回,综合VectorDB、DB与其他数据源中的数据以提升回答的准确性
-
数据清洗,
RAG
应用的效果依赖于高质量的数据 -
效果评估,引入评估系统
借助llama-index
与LangChain
等工具,可以方便地实现RAG
应用。
「与Fine-tuning的区别」
在使用中,RAG
经常会与Fine-tuning
(微调)做比较。
-
RAG
可以借助外部数据集,通过检索数据发送给大模型以提升回答效果,大模型本身不知道这些外部知识。RAG
成本更低,适合频繁更新的场景,新闻摘要、实时回答等。 -
Fine-tuning
是在较小的数据集上继续训练大模型,使其参数更好地适应任务需求。有助于模型理解任务的细微差别,通常用于情感分析、法律文档分析和医学报告生成等需要特定领域术语和风格的任务。微调的上限更高,成本也更高,但不适合频繁更新数据的场景。
两者并不互斥,可以结合一起以实现更好的效果。
「局限」
-
检索相关性,检索的相关性直接影响最终的效果,通过向量检索来匹配
TopK
内容,比如问你吃了吗
,正确的应该是去搜索我吃了...
而不是直接搜索问题 -
汇总信息,无法进行对比和汇总,比如分析近10天关于AI的新闻
-
Token限制,每个LLM都有Token数限制,一些长上下文可能无法全量发送给LLM
Workflow
对于一些复杂任务,LLM并不能很好处理,可以将这些任务拆分成多个步骤,每个步骤使用LLM实现一个简单的任务,将这些任务串起来便是Workflow
。
比如可以实现一个歌词应用,拆分为作词与评论,作词链只负责作词,根据用户输入输出对应的歌词;评论链负责给出歌词的修改建议。
INPUT -> [LYRICIST CHAIN(LLM) ] -> LYRIC -> [REVIEWER CHAIN(LLM)] -> OUTPUT
「技术」
Workflow
是将复杂任务分解为更小的、可管理的单元,结合LLM实现一个多步骤的复杂任务。可以是链式的、或者更复杂的有向无环图。比如LangChain
的名字本身就指的是大模型链,其中的SimpleSequentialChain
就是顺序调用链、RouterChain
路由链,可以动态选择下一个路径形成更复杂的工作流。
「局限」
-
工作流的调用关系在代码中是写死的,无法灵活处理,只适合特定任务
-
误差累积,初期步骤的错误可能导致执行失败
-
上下文丢失,链条过长造成上下文模糊甚至丢失
Agent
Agent
本意是代理人,比如房屋中介,能代替人做部分事情。具体到LLM Agent
目前没有一个统一的定义,常翻译为智能体,通常指能够能够感知环境、进行决策并执行动作的智能实体。
「技术」
![外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传](https://img-
Agent
可以用公式定义为:
Agent = LLM + Planning + Action + Tools + Memory
智能体能够实现复杂任务的规划,可以借助外部工具执行每一个步骤,根据执行结果不断调整,并将结果记录存储起来,最终完成任务。拆开来看:
-
LLM:LLM作为智能体的**「大脑」**,可以实现任务的规划、根据执行结果进行反思。
-
Tools:由于LLM本身的局限,借助外部工具赋予智能体**「双手」**,可以根据任务步骤做出行动,如查询天气、执行代码、搜索内容。
-
Memory:智能体可以**「记忆」**过去的经验,这对学习至关重要,可以根据这些先前的经验调整未来的行动。
借助智能体我们可以实现更加智能化、多步骤的任务,相比Workflow
具体的执行流是由LLM制定的,并不是人类经验的硬编码。使用Agent
可以实现数据分析、智能个人助手、自动运维工具等。
更进一步多智能体(Multi-Agent
)可以视为一个智能社会,不同Agent
分工协作实现更加复杂的场景,例如一个软件公司包括**「产品经理 / 架构师 / 项目经理 / 工程师」**多个智能体,一起协作来实现复杂的软件。当前也有一些多智能体的框架,如MetaGPT
、LangGraph
等。
「局限」
-
依赖LLM,
Agent
的推理、反思、规划能力都依赖大模型,不同模型效果有差异 -
很难脱离人类单独运行,一些危险操作(修改数据),无法保证
Agent
的精确性,需要人类参与 -
复杂性,实现更复杂,尤其是多智能体,很难测试验证
总结
大模型时代,作为开发者我们可以借助大模型的能力实现更加智能的应用,本文介绍了多个大模型的开发级别,从简单的提示词到智能体,每一个级别都有其特点和局限,选择合适的技术来适配不同场景,你也可以转化为一个AI加持的开发者。
展望一下未来,随着AI技术的发展,真正的智能有没有可能实现呢?各种智能体可以替代我们做事,甚至做一些人类做不到的事情。
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第一阶段: 从大模型系统设计入手,讲解大模型的主要方法;
第二阶段: 在通过大模型提示词工程从Prompts角度入手更好发挥模型的作用;
第三阶段: 大模型平台应用开发借助阿里云PAI平台构建电商领域虚拟试衣系统;
第四阶段: 大模型知识库应用开发以LangChain框架为例,构建物流行业咨询智能问答系统;
第五阶段: 大模型微调开发借助以大健康、新零售、新媒体领域构建适合当前领域大模型;
第六阶段: 以SD多模态大模型为主,搭建了文生图小程序案例;
第七阶段: 以大模型平台应用与开发为主,通过星火大模型,文心大模型等成熟大模型构建大模型行业应用。
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• 能够利用大模型解决相关实际项目需求: 大数据时代,越来越多的企业和机构需要处理海量数据,利用大模型技术可以更好地处理这些数据,提高数据分析和决策的准确性。因此,掌握大模型应用开发技能,可以让程序员更好地应对实际项目需求;
• 基于大模型和企业数据AI应用开发,实现大模型理论、掌握GPU算力、硬件、LangChain开发框架和项目实战技能, 学会Fine-tuning垂直训练大模型(数据准备、数据蒸馏、大模型部署)一站式掌握;
• 能够完成时下热门大模型垂直领域模型训练能力,提高程序员的编码能力: 大模型应用开发需要掌握机器学习算法、深度学习框架等技术,这些技术的掌握可以提高程序员的编码能力和分析能力,让程序员更加熟练地编写高质量的代码。
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