LLM基础(一)

目录

1.什么是LLM

2.为什么要用LLM

3.目前常见LLM

4.怎么用LLM(python)

5.总结


1.什么是LLM

LLM,即Large Language Model,大语言模型。

对应的自然就是SLM,Small Language Model,小语言模型。

但其实凡事都是相对的,多“大”的模型叫“大模型”?其实也没有明确的定义,当然,像GPT这样的,肯定可以算大模型。

2.为什么要用LLM

LLM目前的性能越来越强,作为一个计算机专业的学生,感觉GPT真的可以帮我们解决很多代码问题,比如代码生成、代码注释生成、代码错误解释...

但是,LLM也不是万能的,有一些不常见的问题,它就很难回答出来,因为训练数据少嘛。

3.目前常见LLM

LLM可以分为开源LLM 和不开源的LLM。

开源的LLM有:Llama、codellama、Qwen、bart...

不开源的LLM有:GPT、deepseek-chat...

4.怎么用LLM(python)

开源的可以部署到本地(其实就是从huggingface下载权重文件到本地),然后可以微调啥的。其中有一些模型下载是需要申请的(比如Llama3.2),这个网上也有很多教程。

权重文件下载好了之后,来看一个简单的bart使用的例子(model_path就是你下载的路径)

from transformers import BartForConditionalGeneration, BartTokenizer

model_path="xxx"#bart_model_path

# 加载BART模型和分词器
model = BartForConditionalGeneration.from_pretrained(model_path)
tokenizer = BartTokenizer.from_pretrained(model_path)



# 输入文本并加上提示词
text = """
    Summarize the following description or code:

def add_numbers(a, b):
    return a + b

"""

# 对文本进行编码
inputs = tokenizer([text], max_length=1024, return_tensors="pt", truncation=True)

# 使用模型生成摘要
summary_ids = model.generate(inputs["input_ids"], num_beams=4, max_length=1024, early_stopping=True)
summary = tokenizer.decode(summary_ids[0], skip_special_tokens=True)

print(len(summary))
print("Summary:", summary)

不开源的就需要通过官方的API来调用。给一个gpt例子(api_key需要申请,base_url即你申请api_key的那个网站)

from openai import OpenAI
import openai
# 设置 OpenAI API Key


client = OpenAI(api_key="xxx", base_url="xxx")



response = client.chat.completions.create(
    model="gpt-3.5-turbo",
    stream=False,
    messages=[
        {"role": "system", "content": "You are an assistant specialized in writing."},
        {"role": "user", "content": "Write a paper to demonstrate the software security problem.}"}
    ]
)

print(response.choices[0].message)

5.总结

简单写了一点点关于LLM的基础知识,实际上,LLM还在不断发展,并广泛应用于各个领域。

<think>好的,我需要回答用户关于LLM(大型语言模型基础架构设计与实现的问题。首先,我要确保自己正确理解用户的需求。用户已经提供了两个参考资料,引用1和引用2,内容涉及LLM链式架构和智能运维Agent系统。用户明确要求回答结构清晰,分步骤解释,同时引用相关段落并标注来源。此外,还要生成相关问题。 首先,我需要回忆LLM基础架构。通常,大型语言模型GPT系列基于Transformer架构,包含输入嵌入层、多层Transformer编码器/解码器、输出层等。但用户提到的资料可能更偏向应用层面的架构设计,比如链式架构,这可能涉及模块化设计、提示词管理、错误处理等。 接下来,我要结合用户提供的引用内容。引用1提到“构建LLM链式应用的核心组件和最佳实践”,包括架构设计、提示词管理和错误处理。引用2则涉及智能运维Agent系统的设计,可能包括数据处理、模型部署和监控等。需要将这些内容整合到基础架构设计中。 然后,按照用户的要求,结构要清晰,分步骤回答。可能需要分为核心组件、架构设计流程、关键设计原则等部分。同时,每个部分需要自然地引用提供的资料,比如在提到模块化设计时引用引用1,在运维部分引用引用2。 还要注意技术术语的正确性,比如确保提到Transformer、注意力机制等时准确无误。同时,要使用中文,并按照格式要求使用行内公式(如需要的话)和独立公式块。 生成的相关问题需要与LLM架构相关,可能涉及优化方法、数据处理、部署挑战等。需要确保问题有针对性,能引导用户进步探索。 最后,检查是否符合所有用户指令:使用正确的中文格式,引用标识,代码块(如果有的话),以及相关问题部分。确保没有使用Markdown格式,但保持段落清晰,使用适当的分隔符如---来区分不同部分。 现在,组织这些思路,开始撰写正式的回答。</think>### LLM基础架构设计与实现 LLM(大型语言模型)的基础架构设计涉及模型结构、数据处理、训练优化和部署运维等关键环节。以下是核心组件的分步解析: --- #### 、核心架构组件 1. **Transformer 基础层** LLM基于$Transformer$架构,包含多头注意力机制和前馈神经网络。其数学表达为: $$ \text{Attention}(Q,K,V) = \text{softmax}\left(\frac{QK^T}{\sqrt{d_k}}\right)V $$ 通过堆叠多层Transformer模块实现复杂语义建模[^1]。 2. **输入输出处理层** - **词嵌入**:将输入文本映射为高维向量,例如使用$token\_id \in \mathbb{R}^{d_{model}}$ - **位置编码**:引入位置信息,如正弦函数编码:$PE_{(pos,2i)} = \sin(pos/10000^{2i/d_{model}})$ 3. **训练基础设施** 分布式训练框架(如Megatron-LM)支持千亿参数规模的并行计算,采用**数据并行**、**模型并行**和**流水线并行**策略[^2]。 --- #### 二、架构设计流程 1. **需求分析** 明确模型规模(参数量)、应用场景(对话/生成/推理)及硬件资源限制。 2. **模块化设计** ```python class TransformerBlock(nn.Module): def __init__(self, d_model, n_heads): super().__init__() self.attention = MultiHeadAttention(d_model, n_heads) self.ffn = PositionwiseFFN(d_model) ``` 如引用[1]所述,模块化设计可提升代码复用性和可维护性。 3. **训练优化** - 使用混合精度训练(FP16/FP32)加速计算 - 通过梯度裁剪($\|g\| \leq \theta$)防止梯度爆炸 4. **部署架构** 引用[2]提到的智能运维系统包含: - 模型服务化(REST API/gRPC) - 实时监控(QPS/延迟/显存占用) - 动态扩缩容机制 --- #### 三、关键设计原则 1. **可扩展性** 支持从百亿到万亿参数的平滑扩展,如使用**稀疏专家混合模型**(MoE)。 2. **可靠性保障** - 输入输出验证层防止恶意注入 - 故障转移机制(自动回滚到备份模型) 3. **效率优化** 使用KV缓存技术降低推理延迟,公式推导: $$ \text{推理时间} \propto \frac{n^2}{P} \quad (n=\text{序列长度}, P=\text{并行度}) $$ ---
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