Lärobok
Språkmodeller och generativ AI
Undersök hur text delas i token, hur en språkmodell beräknar nästa token och varför genererade svar behöver kontrolleras mot källor och uppgift.
Enhetens kärnfråga
Vad kan en generativ modell producera, och vad måste en människa fortfarande kontrollera?
Avsnitt
Token och nästa token
En språkmodell behandlar text som token och beräknar poäng för möjliga fortsättningar ett steg i taget.
Text blir numrerade delar
En språkmodell får inte bokstäver och meningar direkt. Först används tokenisering för att dela texten i token. En token kan vara ett helt ord, en del av ett ord, ett skiljetecken eller ett annat återkommande teckenmönster. Varje token kopplas till ett nummer i modellens vokabulär.
Samma text kan delas olika av olika tokeniserare. Ordet språkmodell skulle till exempel kunna vara en token i en vokabulär men delas som språk och modell i en annan. En ovanlig böjning kan delas i flera delar. Token är därför beräkningsenheter, inte säkra språkliga ord eller betydelser.
Ett steg i taget
Modellen tar emot en begränsad följd av tidigare token, dess kontext. Nätverket omvandlar följden och ger en rå poäng, en logit, för varje möjlig nästa token. Poängerna omvandlas till en fördelning. En valregel väljer sedan nästa token. Den valda token läggs till kontexten, och beräkningen upprepas.
En hel mening växer alltså fram genom många nästa-token-steg. Modellen behöver inte hämta en färdig mening ur en databas. Samtidigt kan träningsmönster påverka vilka följder som får höga poäng.
I aktiviteten jämför du två givna tokeniseringar av samma korta mening. Därefter får du en konstruerad tabell med poäng för tre möjliga nästa token. Förklara vad som ändras när tokenindelningen ändras, välj nästa token enligt den angivna regeln och skilj tydligt mellan modellens beräknade fortsättning och ett verifierat påstående.
Nyckelbegrepp
På hur många olika sätt skulle ordet 'språkmodell' kunna delas i mindre delar?
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Beskriv kedjan från skriven text till vald nästa token utan att säga att modellen vet vad som är sant.
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Avsnitt
Inbäddningar och uppmärksamhet
En transformer kombinerar tokeninbäddningar, positionsinformation och uppmärksamhet till representationer som beror på sammanhanget.
Från nummer till vektorer
Ett tokennummer är bara en adress. Innan nätverket kan bearbeta token kopplas numret till en inbäddning (embedding), en lista med tal som kallas en vektor. Vektorns värden lärs under träningen. De är inte en färdig ordboksdefinition, men relationer mellan vektorer kan göra vissa språkliga mönster användbara för modellen.
En mening behöver också ordning. Följderna hund jagar katt och katt jagar hund innehåller samma token men beskriver olika roller. Därför läggs positionsinformation till eller kombineras med tokenrepresentationen.
Inbäddningen är startpunkten för en position. När flera lager har blandat och omvandlat information blir representationen kontextberoende. Samma token-ID kan då leda till olika mellanvärden i olika meningar.
Uppmärksamhet bland token
I en transformer används uppmärksamhet (attention) för att låta varje position väga information från andra tillåtna positioner. Från en representation beräknas förenklat en fråga, en nyckel och ett värde. Frågan vid en position jämförs med nycklarna. Jämförelsen ger vikter som används för att blanda värdena till en ny representation.
Tänk på meningen Sara lade boken på bordet eftersom det var stabilt. När representationen för det byggs kan andra delar av meningen få olika vikt. Byts stabilt mot intressant ändras det språkliga mönstret. Uppmärksamheten är en numerisk operation genom flera lager, inte en mänsklig blick.
I aktiviteten följer du ett förenklat exempel från tokeninbäddning och position till en viktad blandning. Jämför två nästan lika meningar. Ange vilken relation den konstruerade uppmärksamhetsvägen fångar, men avgränsa slutsatsen till just exemplet och den visade beräkningen.
Nyckelbegrepp
Varför räcker inte tokennumret ensamt för att avgöra hur ett ord används i en mening?
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Förklara hur samma token kan få olika representation i två sammanhang.
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Avsnitt
Träning och anpassning
Förträning lär nästa-token-mönster, medan senare anpassningssteg formar hur modellen följer instruktioner och beter sig i valda situationer.
Förträning på textföljder
Under förträning möter en språkmodell många tokenföljder ur en träningskorpus. Modellen beräknar nästa token, förlusten jämför resultatet med den token som faktiskt följde och parametrarna justeras. Upprepningen kan lära användbara mönster i språk och textstruktur. Den märker inte automatiskt vilka meningar som är sanna, tillåtna eller lämpliga för en viss elevuppgift.
Korpusens urval påverkar modellen. Språk, genrer, tidsperioder, dubbletter, fel och perspektiv som finns i materialet kan forma vilka fortsättningar som får höga poäng. Ett stort material löser inte i sig frågor om representativitet, proveniens eller rättigheter.
Anpassning för instruktioner och beteende
Efter förträningen kan instruktionsanpassning använda exempel på instruktioner och önskade svar. Målet är då att göra modellens fortsättningar mer användbara i ett fråge- och svarsformat. Ett annat steg kan använda preferensdata, där människor eller en separat metod jämför svar. En optimering försöker göra föredragna beteenden vanligare.
Dessa steg kallas ibland samlat för anpassning eller alignment. De formar output utifrån ett valt mål och ett begränsat underlag. De bevisar inte att modellen alltid följer avsikten, undviker skada eller lämnar korrekta uppgifter.
Varje steg behöver därför en separat utvärdering.
I aktiviteten sorterar du konstruerade träningshändelser mellan förträning, instruktionsanpassning och preferensbaserad anpassning. För varje kort anger du vilket underlag som används, vilket mål som optimeras och vilken slutsats steget inte kan bära. Jämför sedan två system som delar förträning men har olika anpassningsdata.
Nyckelbegrepp
Vilken skillnad kan det vara mellan att lära textmönster och att lära hur en instruktion ska följas?
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Ange målet och en begränsning för vart och ett av de tre träningsstegen.
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Avsnitt
Sampling och begränsningar
Valregeln för nästa token styr variationen i texten, men ingen samplinginställning ersätter kontroll av fakta, källor och användningsrisk.
Att välja ur en fördelning
Efter varje framåtpassage finns en fördelning över möjliga nästa token. Ett deterministiskt val kan alltid ta den token som har högst värde. Sampling väljer i stället med hjälp av fördelningen, så en token med lägre värde ibland kan väljas. Därför kan samma inledning få olika fortsättningar.
En inställning som temperatur omformar fördelningen före valet. Lägre temperatur gör ofta de högst värderade alternativen mer dominerande. Högre temperatur gör fördelningen flackare och kan öka variationen. Exakt effekt beror på poängerna och övriga valregler.
En seed kan styra en pseudoslumpmässig följd i ett fast experiment. Resultatet är bara reproducerbart om modell, tokenisering, programvara, inställningar, prompt och övrig körmiljö också är fasta. Seed ensam räcker inte.
Genereringen behöver dessutom ett stoppvillkor, till exempel ett särskilt sluttoken eller en maximal längd. Om texten stoppas mitt i en förklaring kan ett viktigt villkor eller undantag falla bort. Även stoppregeln hör därför till körningens dokumentation.
Flyt är inte verifiering
Språkmodellen fortsätter tokenmönstret även när kontexten inte innehåller tillräckligt belägg. Den kan då skapa ett övertygande men felaktigt namn, citat eller källställe. Sådan ogrundad generering kallas ibland konfabulation. Felet uppstår inte för att modellen har en mänsklig avsikt att lura.
I aktiviteten använder du samma konstruerade tokenfördelning tre gånger: ett högsta-poäng-val och två seedade samplingar. Redovisa varför fortsättningarna skiljer sig. Markera sedan vilka påståenden som skulle kräva källkontroll oavsett valregel och beskriv vilket underlag kontrollen behöver.
Nyckelbegrepp
Vad kan hända om flera möjliga nästa ord har nästan lika hög poäng?
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Förklara skillnaden mellan variation i genereringen och osäkerhet om ett påståendes sanningshalt.
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Avsnitt
Generering, hämtning och kontroll
Generering skapar nytt innehåll från en modellfördelning, medan hämtning tillför material som fortfarande måste kopplas korrekt till varje påstående.
Två olika operationer
Generering skapar en ny tokenföljd genom upprepade val ur modellens fördelning. Hämtning (retrieval) söker i ett angivet material och för in valda textdelar i kontexten. Ett system kan kombinera dem: först hämtas dokumentdelar, sedan genereras ett svar med dessa delar som underlag.
Hämtning kan ge aktuellare eller mer avgränsat material än modellens parametrar. Men den garanterar inte rätt svar. Sökningen kan välja fel dokumentdel, ett relevant villkor kan hamna utanför utdraget och modellen kan koppla en källa till ett påstående som källan inte stöder. Därför granskas varje betydelsebärande påstående mot ett exakt källställe.
Fler modaliteter, samma kontrollbehov
En multimodal modell kan arbeta med mer än en datatyp, till exempel text och bild. Olika indata omvandlas till numeriska representationer som modellen kan kombinera. Generativa system kan även producera bilder, ljud eller andra representationer. Det betyder inte att modellen har mänsklig perception eller att ursprung och rättigheter följer med automatiskt.
För genererat material behöver proveniens omfatta det använda underlaget, modell- och systemversion när den är känd, instruktion, inställningar, mänskliga ändringar och tidpunkt. I en skoluppgift måste läraren dessutom bestämma vilka verktyg och datatyper som är tillåtna.
I caset granskar du tre förskrivna utkast mot ett fast källpaket. Dela upp ett utkast i påståenden och välj använd, revidera eller använd inte för varje rad. Motivera med locator, inte med textens flyt. Riskhantering behöver kopplas till den faktiska användningen och följas upp när sammanhanget ändras. [[source:nist-ai-rmf-1-0 Core and Profiles]]
Nyckelbegrepp
Vilka frågor måste du ställa när ett genererat svar visar en källhänvisning?
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Skriv en kontrollkedja från enskilt påstående till användningsbeslut.
Skriv själv. Klistra in är avstängt i studentläsaren.
Aktiviteter
Pröva med egna händer
Från text till nästa token
Jämför två givna tokeniseringar av samma mening och följ hur tre möjliga nästa token rangordnas i ett konstruerat exempel.
Arbeta med dimensionerna
0/7 ifyllt
Följ en uppmärksamhetsväg
Jämför hur ett ord får olika kontextrepresentation när ett pronomen eller ett betydelsebärande ord i meningen ändras.
Arbeta med dimensionerna
0/7 ifyllt
Tre steg, tre olika mål
Sortera träningshändelser mellan förträning, instruktionsanpassning och preferensbaserad anpassning och ange vad underlaget tränar modellen att göra.
Arbeta med dimensionerna
0/6 ifyllt
Samma poäng, olika fortsättningar
Använd en fast, konstruerad nästa-token-fördelning och jämför högsta-poäng-val med två seedade samplingar.
Arbeta med dimensionerna
0/6 ifyllt
Kan svaret användas?
Granska tre förskrivna modellutkast mot ett fast källpaket och välj använd, revidera eller använd inte för varje påstående.
Arbeta med dimensionerna
Beslut
0/11 ifyllt
Uppgifter att arbeta vidare med
Granska tre förskrivna modellutkast mot det fasta källpaketet. Dela minst ett utkast i enskilda påståenden, ange vilket påstående som har stöd med exakt locator, markera vad som saknar stöd eller går längre än källan och föreslå en reviderad version. Förklara också varför en annan sampling eller en mer bestämd formulering inte i sig gör uppgifterna sanna.
Redovisning: text
Källor och hänvisningar
- Artificial Intelligence Risk Management Framework (AI RMF 1.0) · National Institute of Standards and Technology