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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。图灵测试图灵测试是艾伦·图灵（Alan Turing）在1950年提出的一种替代方案：用一场游戏取代「机器能思考吗」这个问题——如果提问者分辨不出机器的书面回答与人的回答，机器就算通过。AI 寒冬AI 寒冬指人工智能研究经费与关注度大幅收缩的时期；该领域经历过多轮炒作与失望的循环，其中两次大收缩通常被定在 1974 至 1980 年和 1987 至 2000 年。Hopfield 网络John Hopfield 于 1982 年提出的循环神经网络，把模式存为能量函数的极小值，能从残缺或失真的输入回忆出完整模式，并让统计物理成为研究神经网络的常用工具。玻尔兹曼机玻尔兹曼机是一种用全局能量给每种网络配置打分、并用随机学习算法训练的神经网络。它由杰弗里·辛顿与特里·塞诺夫斯基提出，把能量模型带进了认知科学与机器学习。模仿学习模仿学习通过从专家示范中做监督学习来训练智能体完成任务，而不是靠反复试错。最基本的形式是行为克隆，最主要的弱点是分布偏移。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。联结时序分类（CTC）联结时序分类（CTC）是一种训练循环神经网络为未切分序列（如语音、手写）打标签的方法，不需要逐帧对齐。它于 2006 年提出，用 CTC 训练的 LSTM 因此赢得了循环网络早期的国际竞赛。图神经网络图神经网络是为图结构数据设计的一类神经网络，节点之间通过传递消息更新各自的表示。自2009年这一模型被正式提出以来，它已成为图上学习的常用方法。深度神经网络声学建模深度神经网络声学建模用多层网络把语音映射为音素等单元。2010 年 NIPS 论文用深度信念网络与均值-协方差 RBM 提取语音特征，在 TIMIT 上取得 20.5% 音素错误率。Xavier / Glorot 初始化Xavier（Glorot）初始化是 Glorot 与 Bengio 在 2010 年提出的权重初始化方法，按层规模设定初始权重尺度，使信号稳定传播，让深层网络收敛更快。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。LoRA（低秩适配）LoRA（低秩适配）是一种高效微调方法：冻结预训练模型权重，只训练新加入的低秩矩阵，从而大幅减少可训练参数与显存开销，效果接近全量微调。推测解码（Speculative decoding）推测解码是一种加速大模型文本生成的算法：小模型先提出若干候选词，大模型对这些候选并行检查，在输出完全不变的前提下更快地生成。计算机使用（Computer use）计算机使用（computer use）是 Anthropic 在 2024 年 10 月开放公开测试的一项能力，让模型像人一样看屏幕、移动光标、点击和打字，从而操作原本为人设计的普通软件。强化学习强化学习是机器学习与最优控制的一个分支：智能体在动态环境中通过试错，学习怎样的动作能让奖励信号最大化。特征工程特征工程是机器学习和统计建模中的预处理环节，把原始数据加工成模型更好用的输入，包括构造、筛选、变换特征以及处理缺失值和降维。上下文窗口（Context window）上下文窗口（context window）是模型生成回答时能够参照的全部文本，以 token 计量，回答本身也计入其中。窗口的大小，以及模型能否均匀地用上窗口内容，共同决定了它实际能做什么。提示工程（Prompt engineering）提示工程是设计输入文本、引导生成式人工智能产出目标结果的实践。统一的术语和思维链提示等技术，让提示方法更容易描述、比较和复现。工具调用（Tool calling）工具调用让语言模型把算术、查找资料这样的子任务交给外部程序，再把返回结果写进回答。2023 年的 Toolformer 展示了模型可以自己学会何时调用、如何调用工具。