论文题目:Large Language Models: A Survey

大语言模型综述

引言本文由著名学者Tomas Mikolov等人撰写,全面回顾和分析了大语言模型(LLMs)的发展历程、类型及其构建方法。

语言模型的发展历程

  1. 统计语言模型:早期的语言模型,基于统计学原理构建。
  2. 神经网络模型:引入神经网络技术,提高语言模型的表达能力。
  3. 预训练语言模型:通过大规模数据预训练,提升模型的泛化能力。
  4. 大语言模型(LLMs):最新发展阶段,具有强大的语言理解和生成能力。

流行语言模型类型以下是当前流行的几种语言模型类型:

  • Encoder-Only:仅使用编码器的模型,适用于某些特定任务。
  • Decoder-Only:仅使用解码器的模型,常用于文本生成。
  • Encoder-Decoder:结合编码器和解码器,适用于序列到序列的任务。
  • GPT Family:以Generative Pre-trained Transformer为代表的模型系列。
  • LLaMA Family:代表模型系列,具有较小的模型尺寸和高效的性能。
  • PaLM Family:多任务、多模态的语言模型系列。
  • Other Popular LLMs:其他一些具有特定优势或应用场景的模型。

如何构建一个大语言模型第四部分提供了构建LLM的全景图概述,是本文的精华所在。构建一个有效的LLM需要考虑以下几个关键方面:

  1. 数据预处理:清洗和格式化训练数据,确保数据质量。
  2. 模型架构设计:选择合适的网络结构,如Transformer。
  3. 预训练策略:采用何种预训练任务,如Masked Language Modeling。
  4. 微调方法:针对特定任务调整模型参数。
  5. 评估与优化:通过实验评估模型性能,并进行优化。

结语本文提供了对大语言模型的全面认识,为研究人员和从业者提供了宝贵的参考。随着技术的不断进步,LLMs将在自然语言处理领域发挥越来越重要的作用。

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2、LLMs的兴起:讨论了通过在大规模文本数据上训练数十亿参数的LLMs,展现出强大的语言理解和生成能力。

大模型的强大能力矩阵

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LLM的能力分类

LLM的能力可以归纳为三个主要类别,每个类别都包含了特定的技能和功能。

基础能力

  • 编码(Coding):LLM能够理解和生成代码,帮助解决编程问题。
  • 理解(Comprehension):具备对文本内容的深入理解能力。
  • 世界知识(World knowledge):拥有广泛的知识储备,能够回答各种问题。
  • 多语言(Multilingual):能够使用多种语言进行交流和理解。

进阶能力

  • 指令遵循(Instruction following):根据用户的指令进行操作。
  • 上下文学习(In-context learning):在对话中学习并适应上下文信息。
  • 推理(Reasoning):进行逻辑推理,解决复杂问题。

聚合能力

  • 与用户进行交互(Interacting with users):与用户进行有效沟通和互动。
  • 工具利用(Tool utilization):使用各种工具来增强功能。
  • 自我改进(Self-improvement):通过学习和反馈进行自我优化。

LLMs家族概览接下来,我们将详细回顾三个主要的LLMs家族:GPT、LLaMA和PaLM。每个家族都有其独特的模型特性、贡献和局限性。

GPT家族

  • 模型特性:GPT模型以其强大的文本生成能力而闻名。
  • 贡献:在自然语言处理领域做出了重要贡献。
  • 局限性:可能在某些特定任务上不如其他模型。

LLaMA家族

  • 模型特性:LLaMA模型专注于多语言理解和生成。
  • 贡献:提高了多语言处理的准确性和效率。
  • 局限性:在单一语言深度处理上可能存在局限。

PaLM家族

  • 模型特性:PaLM模型以其广泛的应用范围和灵活性而著称。
  • 贡献:在多种语言和任务上表现出色。
  • 局限性:在资源消耗和优化方面可能面临挑战。 通过上述分类和家族概览,我们可以看到LLMs在不同领域和层面上的能力。
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4、构建LLMs:探讨了构建LLMs的关键技术,包括数据准备、模型架构、预训练、微调和指令调优。

一些最具代表性的大型语言模型(LLM)框架的时间线

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LLMs全景图、训练和运行过程:

如何构建LLMs全景图

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5、LLMs的应用:描述了如何使用和增强LLMs,包括**LLM局限性、****Prompt工程、RAG、工具利用和LLM智能体**。

LLMs如何使用和增强

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大型语言模型(LLMs)的数据集与评估基准

概述在大型语言模型(LLMs)的领域,数据集的选择和评估指标的确定对于模型的性能和能力至关重要。以下是对LLMs训练、微调和评估过程中使用的流行数据集和评估指标的分类和描述。

基本任务数据集基本任务数据集是用于训练和评估LLMs的基础工具。这些数据集通常包括以下类型:

  • 文本分类:对文本进行类别划分。
  • 情感分析:判断文本的情感倾向。
  • 命名实体识别:识别文本中的特定实体。

新兴能力数据集新兴能力数据集旨在测试和提升LLMs在新领域或新任务上的表现。这些数据集可能包括:

  • 多语言能力:评估模型在不同语言上的表现。
  • 常识推理:测试模型对常识的理解和推理能力。

增强能力数据集增强能力数据集用于进一步提升LLMs在特定任务上的性能。这些数据集可能专注于:

  • 对话系统:评估模型在对话交互中的表现。
  • 文本生成:测试模型生成连贯、相关文本的能力。

评估指标评估LLMs性能的常用指标包括:

  • 准确率:模型预测与实际结果一致的比例。
  • 召回率:模型能够识别出所有正例的比例。
  • F1分数:准确率和召回率的调和平均值。

总结选择合适的数据集和评估指标对于LLMs的训练和评估至关重要。通过上述分类,我们可以更系统地理解LLMs在不同应用场景下的表现和需求。

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LLM评价Benchmark与评价指标_:HumanEval (PASS@k)、DialogSum(ROUGE )、GSM8K(Accuracy)、GPT4Tools(Success Rate)等_

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LLMs评常见分类方式:**参数规模(小型、中型、大型、超大型)、类型(基础、指令、聊天模型)、起源(原始、微调)、可用性(开/闭源)**

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LLMs 开发与部署资源概览

LLM训练/推理框架

1. DeepSpeed

  • 描述:优化库,简化分布式训练和推理,支持大规模语言模型。

2. Transformers

  • 描述:HuggingFace提供的库,包含数千个预训练模型,适用于文本、视觉和音频任务。

3. Megatron-LM

  • 描述:NVIDIA开发的高效、模型并行的Transformer模型。

4. BMTrain

  • 4.1 描述:高效的大型模型训练工具包,支持分布式训练。
  • 4.2 特点:专为大规模模型设计。

5. GPT-NeoX

  • 5.1 描述:基于Megatron-DeepSpeed库,提供更高的可用性和优化。

6. LoRA

  • 描述:支持大型语言模型的低秩适应,减少可训练参数数量。

7. ColossalAI

  • 描述:提供分布式深度学习模型的并行组件。

部署工具

1. FastChat

  • 描述:开放平台,用于训练、服务和评估基于LLM的聊天机器人。

2. Skypilot

  • 描述:框架,用于在任何云上运行LLMs、AI和批处理作业。

3. vLLM

  • 描述:快速且易于使用的LLM推理和服务库。

4. text-generation-inference

  • 描述:部署和服务于LLMs的套件。

5. LangChain

  • 描述:框架,用于开发由语言模型驱动的应用程序。

6. OpenLLM

  • 描述:开源平台,用于在现实世界应用中部署和操作LLMs。

7. Embedchain

  • 描述:开源RAG框架,简化AI应用的创建和部署。

8. Autogen

  • 描述:框架,允许使用多个代理来解决任务。

9. BabyAGI

  • 描述:自主AI代理,基于给定目标生成和执行任务。

提示库

1. Guidance

  • 描述:编程范式,提供优于传统提示和链接的控制和效率。

2. PromptTools

  • 描述:开源工具集,用于实验、测试和评估LLMs、向量数据库和提示。

3. PromptBench

  • 描述:基于PyTorch的Python包,用于评估LLMs。

4. Promptfoo

  • 描述:测试和评估LLM输出质量的工具。

向量数据库

1. Faiss

  • 描述:Facebook AI Research开发的库,用于高效相似性搜索和聚类。

2. Milvus

  • 描述:开源向量数据库,支持嵌入相似性搜索和AI应用。

3. Qdrant

  • 描述:向量相似性搜索引擎和向量数据库。

4. Weaviate

  • 描述:基于GraphQL的向量搜索引擎,支持高维数据的相似性搜索。

讨论

  • 讨论了LLMs面临的开放性挑战,包括模型效率、新架构、多模态模型、改进的LLMs使用和增强技术,以及安全和伦理问题。

结论

  • 这篇论文为读者提供了关于LLMs的深入视角,包括技术细节、应用案例、性能评估以及未来的研究方向。