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原理
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用通俗的话讲清 AI 怎么工作：从人工神经元到 Transformer、预训练和推理模型。
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信息论把信息当作可以度量、编码和传输的量来研究的理论，奠基于香农 1948 年的论文；比特、熵与信道容量都是它给出的概念。K 均值聚类K 均值聚类把 n 个观测分成 k 组：反复将每个点归到最近的中心点，再用各组的均值更新中心点。方法简单、能扩展到大数据，但 k 需要事先指定。支持向量机一种监督式的最大间隔模型，用于分类与回归；它用尽可能宽的间隔把不同类别分开，并通过核函数处理非线性数据。交叉验证一种通过重采样和划分数据来估计模型泛化能力的验证方法：把样本切成若干折，轮流留一折作验证、其余作训练，再把多次运行的结果平均。反向传播与梯度下降反向传播（backpropagation）是多层神经网络的学习方法：把输出误差逐层传回，再用梯度下降调整权重。1986年一篇《Nature》论文使其广为人知，至今仍是标准训练方法。分词（Tokenization）分词（tokenization）把文本切成语言模型真正处理的词元；今天多数系统用字节对编码（BPE）实现，这一 1994 年的压缩算法在 2015 年被引入机器翻译。AdaBoost（自适应提升）AdaBoost（自适应提升）是 Freund 和 Schapire 在 1995 年提出的统计分类元算法：它反复调整训练样本的权重、依次训练多个弱分类器，再把它们的输出加权合成为一个更强的分类器。主题模型主题模型把文档表示为主题的混合，用潜在主题为文本集合提供紧凑的统计描述；2003 年的 Latent Dirichlet Allocation 论文将这一思想形式化为分层贝叶斯模型。Dropout（随机失活）一种正则化方法：训练时随机把部分神经元的输入或输出置零，阻止神经元之间形成对训练数据的复杂共适应，从而减轻过拟合。批归一化批归一化把每一层的输入在小批量上重新中心化到零、缩放到单位方差，使深度网络的训练更快、更稳定。残差连接残差连接把一个模块的输入直接加到它的输出上，让模块只学需要改变的那一部分。它使很深的网络可以训练，也是今天 Transformer 的标准组件。知识蒸馏知识蒸馏是把大模型或模型集成的能力迁移到小模型上的方法，在更低的算力和部署成本下保留大部分预测性能。位置编码序列模型（尤其是 Transformer）的组成部分，把每个词元的位置编码成向量，让本身不分先后的注意力感知顺序；形式从原版 Transformer 的正弦编码一直到 RoPE、ALiBi。Transformer 架构Transformer 是2017年提出的神经网络架构，用自注意力取代了循环和卷积结构，今天大多数大语言模型都以它为基础。预训练与微调预训练（pre-training）用海量无标注文本训练大模型，微调（fine-tuning）用少量标注数据使其适应具体任务。模型并行模型并行把单个模型的参数与计算切分到多块加速器上，让一台设备装不下的大模型也能训练。英伟达 2019 年的 Megatron-LM 论文给出了一种层内实现，只需在原生 PyTorch 中插入少量通信操作。检索增强生成检索增强生成（RAG）让语言模型在回答前先从外部库中取回相关文档并放进提示词，从而用上训练数据之外的知识，也能标出答案的来源。缩放定律缩放定律是一种经验规律：语言模型的测试损失会随参数量、数据量和训练算力增加而按幂律平稳下降。它帮助实验室规划大规模训练，也解释了行业对数据中心和 GPU 的竞相投入。上下文学习上下文学习指大语言模型只凭提示词里的指令和少量示例就能完成新任务，不更新任何权重。GPT-3 论文命名并系统研究了它，把适配任务的方式从微调转向写提示词。状态空间模型（Mamba）状态空间模型把序列表示成一个随输入逐步演化的隐藏状态。S4 在 2021 年把它带入深度学习，Mamba 让参数随输入变化，从而在长序列上以线性时间建模。