Этот язык переведён машиной и не проверен человеком.

Искусственный интеллект · Статья

Как работает генеративный ИИ: объяснение генерации текста, изображений и кода

Опубликовано:

Théâtre d'Opéra Spatial
Изображение: Left intentionally blank · Public domain · Wikimedia Commons

Коротко

Инструменты генеративного ИИ, такие как чат-боты, генераторы изображений и ассистенты кодирования, преобразуют входные данные в численные данные, а затем создают выходные данные пошагово, используя закономерности, выученные на основе больших наборов данных обучения. Инструменты для работы с текстом и кодом предсказывают следующий токен в последовательности, используя модели трансформер, в то время как инструменты для работы с изображениями, такие как Imagen, постепенно удаляют шум из случайного паттерна, пока не появится изображение, соответствующее текстовому запросу.

Эта версия — машинный перевод оригинала (English). Читать оригинал

Несмотря на то что генераторы текста, генераторы изображений и ассистенты кодирования работают с очень разными результатами, они имеют общую основу: нейронная сеть, обученная на больших объемах данных, изучает статистические закономерности, а затем использует эти закономерности для создания нового содержимого по частям, а не для извлечения сохраненного ответа.

Генерация текста: предсказание следующего токена

Большие языковые модели, такие как те, которые используются в чат-ботах, сначала разбивают текст на небольшие единицы, называемые токенами, которые могут быть целыми словами или частями слов, согласно техническому объяснению трансформеров IBM, опубликованному 28 марта 2025 года. Каждый токен преобразуется в численный вектор, называемый встраиванием, который представляет его значение, и добавляется второй вектор для кодирования позиции токена в предложении.

Основной механизм — это само-внимание: для каждого токена модель вычисляет релевантность каждого другого токена на входе, используя три выученных вектора на токен — запрос, ключ и значение, согласно IBM. Это позволяет модели учитывать контекст из любой части текста одновременно, а не читать слово за словом, как это делали старые архитектуры. Трансформеры только с декодером, архитектура, на которой основаны такие модели, как GPT, затем генерируют текст авторегрессивно — предсказывая один токен за раз и подавая этот токен обратно для предсказания следующего, объясняет IBM.

Исследование Anthropic, опубликованное на его сайте как 'Tracing the thoughts of a large language model', показало, что процесс предсказания следующего токена может включать больше планирования, чем кажется со стороны. В одном эксперименте, когда модель Claude писала строку поэзии, она активировала внутренние признаки, соответствующие возможному рифмующемуся слову, прежде чем написать остаток строки, а затем отрегулировала свою формулировку для достижения этого слова. В другом тесте модель ответила на многошаговый вопрос — такой как определение столицы штата, содержащего Даллас — сначала активировав внутреннее представление для 'Техас', а затем отдельно извлекла 'Остин', а не перейдя прямо к ответу, сообщила Anthropic.

Anthropic также обнаружила разрыв между внутренним вычислением модели и её собственным описанием этого вычисления: когда её спросили, как она выполнила математический расчет, Claude описала стандартный метод, но внутренний процесс, который отследила Anthropic, использовал другой параллельный подход, объединяя грубую оценку с отдельным отслеживанием последней цифры.

Генерация изображений: пошаговое удаление шума

Большинство современных инструментов преобразования текста в изображение, включая Imagen от Google, используют модели диффузии, которые работают в противоположном направлении от генерации текста. Согласно странице исследований Imagen от Google, система начинает с замороженной большой языковой модели — T5-XXL — которая преобразует текстовое приглашение в встраивание, тот же вид численного представления, используемый в текстовых моделях. Исследователи Google отмечают, что масштабирование размера этого текстового кодировщика улучшило качество изображения больше, чем масштабирование части модели, генерирующей изображения.

Модель диффузии затем берет это текстовое встраивание и генерирует небольшое изображение размером 64x64 пикселя. Она делает это, начиная со случайного визуального шума и запуская итеративный процесс «удаления шума», где модель многократно предсказывает и удаляет немного шума, управляемая текстовым встраиванием, пока не останется согласованное низкоразрешающее изображение, согласно описанию Google. Затем изображение увеличивается с использованием двух дополнительных моделей диффузии, сначала до 256x256 пикселей, а затем до 1024x1024 пикселей, каскад, который Google называет диффузией супер-разрешения.

Чтобы позволить модели следовать текстовому приглашению более тесно, страница исследований Google по Imagen вводит «новый дискретизатор диффузии с пороговой обработкой», используемый вместе с методом, известным как руководство без классификатора, которые вместе обеспечивают использование гораздо больших весов руководства. Google сообщила, что при оценке человеком оценщики посчитали результат Imagen сравнимым с реальными эталонными фотографиями по соответствию текстовому приглашению и предпочли его другим системам преобразования текста в изображение, включая DALL-E 2, на эталоне DrawBench, созданном Google.

Генерация кода: предложения, построенные из контекста

Ассистенты кодирования ИИ, такие как GitHub Copilot, применяют тот же подход трансформер-на основе предсказания следующего токена, используемый для общего текста, но обученный специально на коде программирования и адаптированный к рабочему пространству разработчика. Согласно собственной документации GitHub, Copilot работает в двух основных режимах: режим «ассистивный», который предлагает код, отвечает на вопросы или объясняет код по мере ввода разработчика, и режим «агентный», где разработчик описывает цель, и Copilot работает через несколько шагов — исследуя хранилище, предлагая план, редактируя файлы и запуская инструменты для выполнения задачи.

Документация GitHub указывает, что возможности Copilot также распространяются на настройки, такие как инструкции, специфичные для хранилища, и интеграции внешних инструментов, и что некоторые функции работают асинхронно, позволяя кодовому агенту вносить изменения и открывать или обновлять запросы на извлечение без постоянного надзора. GitHub не публично указывает каждую используемую модель или все технические детали того, как выбирается контекст и передается в основную модель, согласно её текущей документации.

Как они сравниваются

Генеративный ИИ по типу выходных данных
Тип выходных данныхОсновная техникаС чего начинает модельПример
ТекстАвторегрессивный трансформер; предсказывает следующий токенПоследовательность токенов (приглашение)Чат-боты на основе моделей, таких как GPT или Claude
ИзображениеДиффузия; удаляет шум, управляемый текстовым встраиваниемСлучайный визуальный шум плюс текстовое встраиваниеGoogle Imagen
КодАвторегрессивный трансформер, обученный на коде, с добавленным контекстом рабочего пространстваТокены кода плюс окружающие файлы/контекстGitHub Copilot

Все три подхода зависят от данных обучения: внутренние закономерности модели происходят из текста, изображений или кода, которому она подвергалась во время обучения, и её выход — это вновь сгенерированная последовательность или изображение, сформированное этими выученными закономерностями, а не копия какого-либо одного примера обучения.

Мы показываем, что большие предварительно обученные замороженные текстовые кодировщики очень эффективны для задачи преобразования текста в изображение.

— Команда исследований Google Imagen

Вопросы

Какова основная технология, лежащая в основе чат-ботов, таких как ChatGPT или Claude?
Они используют нейронную сеть трансформер, которая разбивает текст на токены, вычисляет, как каждый токен связан с каждым другим токеном через механизм самовнимания, а затем предсказывает следующий токен по одному за раз для построения ответа, согласно объяснению трансформера IBM.
Как генератор изображений ИИ преобразует текстовое приглашение в изображение?
В моделях, таких как Imagen от Google, замороженная языковая модель преобразует приглашение в численное встраивание, и модель диффузии начинает со случайного шума и многократно удаляет шум, управляемый этим встраиванием, пока не образуется изображение, затем увеличивает его в дальнейших шагах диффузии, согласно странице исследований Google.
Планирует ли модель ИИ заранее при написании текста или просто угадывает следующее слово?
Исследование интерпретируемости Anthropic обнаружило свидетельства ограниченного планирования вперед в некоторых случаях — например, активация моделью целевого рифмующегося слова перед композицией остальной части поэтической строки — хотя модель все еще в конечном итоге генерирует текст токен за токеном.
Чем генерирование кода ИИ отличается от генерирования текста ИИ?
Оба полагаются на предсказание следующего токена на основе трансформера, но ассистенты кодирования, такие как GitHub Copilot, обучены на коде программирования и используют дополнительный контекст из файлов и хранилища разработчика, и могут работать в режиме «агентный», который планирует и выполняет многошаговые задачи кодирования, согласно документации GitHub.
Совпадает ли собственное объяснение Claude его рассуждений с тем, что он действительно вычислил?
Не всегда. Anthropic сообщила, что когда Claude попросили описать, как он решил математическую задачу, его указанный метод отличался от внутренних вычислительных шагов, которые проследили исследователи, выявляя разрыв между самоотчетом модели и её фактическим процессом.

Источники

  1. Anthropic — Tracing the thoughts of a large language model
  2. Google Research — Imagen: Text-to-Image Diffusion Models
  3. GitHub Docs — About GitHub Copilot
  4. IBM — What is a Transformer Model?

Этот материал подготовлен с помощью искусственного интеллекта и перед публикацией прошёл автоматическую проверку источников. Если вы заметили ошибку, запросите исправление. Запросить исправление или ответ · Как мы работаем

Похожие материалы