ChatGPT原理与架构
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《ChatGPT原理与架构》，副标题：大模型的预训练、迁移和中间件编程 ，程戈 著，出版社： 机械工业出版社。
机械工业出版社成立于1950年，是建国后国家设立的第一家科技出版社，前身为科学技术出版社，1952年更名为机械工业出版社[1]。机械工业出版社（以下简称机工社）由机械工业信息研究院作为主办单位，目前隶属于国务院国资委[2]。
目录
内容简介
这是一本深入阐述ChatGPT等大模型的工作原理、运行机制、架构设计和底层技术，以及预训练、迁移、微调和中间件编程的著作。它将帮助我们从理论角度全面理解大模型，从实践角度更好地应用大模型，是作者成功训练并部署大模型的过程复盘和经验总结。第1章介绍了ChatGPT等大模型的发展历程、技术演化和技术栈等基础知识；第2~5章深入讲解了Transformer的架构原理，并从GPT-1的生成式预训练到GPT-3的稀疏注意力机制详细描述了GPT系列的架构演进；6~8章从底层技术实现的角度讲解了大语言模型的训练策略、数据处理方法，以及如何利用策略优化和人类反馈来进一步提升模型的表现；第9~10章首先详细讲解了大语言模型在垂直领域的低算力迁移方法，并给出了医疗和司法领域的迁移案例，然后讲解了大模型的中间件编程；第11章对GPT的未来发展趋势进行预测，探讨数据资源、自回归模型的局限性，以及大语言等
目录
前言
第1章 人工智能的新里程碑——ChatGPT/1
1.1 ChatGPT的发展历程/1
1.2 ChatGPT的能力/3
1.3 大语言模型的技术演化/6
1.3.1 从符号主义到连接主义/6
1.3.2 Transformer模型/7
1.3.3 无监督预训练/10
1.3.4 有监督微调/11
1.3.5 人类反馈强化学习/11
1.4 大语言模型的技术栈/12
1.5 大语言模型带来的影响/13
1.6 大语言模型复现的壁垒/16
1.6.1 算力瓶颈/16
1.6.2 数据瓶颈/17
1.6.3 工程瓶颈/18
1.7 大语言模型的局限性/19
1.8 小结/20
第2章 深入理解Transformer模型/21
2.1 Transformer模型简介/21
2.2 自注意力机制/23
2.2.1 自注意力机制的计算过程/23
2.2.2 自注意力机制的本质/26
2.2.3 自注意力机制的优势与局限性/28
2.3 多头注意力机制/29
2.3.1 多头注意力机制的实现/29
2.3.2 多头注意力机制的作用/31
2.3.3 多头注意力机制的优化/32
2.4 前馈神经网络/33
2.5 残差连接/35
2.6 层归一化/36
2.7 位置编码/38
2.7.1 位置编码的设计与实现/38
2.7.2 位置编码的变体/40
2.7.3 位置编码的优势与局限性/41
2.8 训练与优化/41
2.8.1 损失函数/41
2.8.2 优化器/42
2.8.3 学习率调整策略/42
2.8.4 正则化/43
2.8.5 其他训练与优化技巧/44
2.9 小结/46
第3章 生成式预训练/47
3.1 生成式预训练简介/47
3.2 GPT的模型架构/48
3.3 生成式预训练过程/50
3.3.1 生成式预训练的目标/52
3.3.2 生成式预训练的误差反向传播过程/53
3.4 有监督微调/55
3.4.1 有监督微调的原理/55
3.4.2 有监督微调的特定任务/56
3.4.3 有监督微调的步骤/58
3.5 小结/59
第4章 无监督多任务与零样本学习/61
4.1 编码器与解码器/61
4.2 GPT-2的模型架构/64
4.2.1 层归一化/65
4.2.2 正交初始化/66
4.2.3 可逆的分词方法/67
4.2.4 可学习的相对位置编码/71
4.3 无监督多任务/72
4.4 多任务学习与零样本学习的关系/74
4.5 GPT-2的自回归生成过程/76
4.5.1 子词单元嵌入/76
4.5.2 自回归过程/77
4.6 小结/79
第5章 稀疏注意力与基于内容的学习/80
5.1 GPT-3的模型架构/81
5.2 稀疏注意力模式/83
5.2.1 Sparse Transformer的特点/83
5.2.2 局部带状注意力/85
5.2.3 跨层稀疏连接/85
5.3 元学习和基于内容的学习/86
5.3.1 元学习/87
5.3.2 基于内容的学习/87
5.4 概念分布的贝叶斯推断/90
5.4.1 隐式微调/90
5.4.2 贝叶斯推断/93
5.5 思维链的推理能力/95
5.6 小结/99
第6章 大语言模型的预训练策略/100
6.1 预训练数据集/100
6.2 预训练数据的处理/102
6.3 分布式训练模式/104
6.3.1 数据并行/105
6.3.2 模型并行/106
6.4 分布式训练的技术路线/110
6.4.1 Pathways/111
6.4.2 Megatron-LM/113
6.4.3 ZeRO/116
6.5 训练策略案例/120
6.5.1 训练框架/120
6.5.2 参数稳定性/120
6.5.3 训练设置的调整/121
6.5.4 BF16优化/121
6.5.5 其他因素/122
6.6 小结/123
第7章 近端策略优化算法/124
7.1 传统的策略梯度方法/125
7.1.1 策略梯度方法的基本原理/125
7.1.2 重要性采样/127
7.1.3 优势函数/128
7.2 Actor-Critic算法/129
7.2.1 Actor-Critic算法的基本步骤/130
7.2.2 值函数与策略更新/131
7.2.3 Actor-Critic算法的问题与挑战/131
7.3 信任域策略优化算法/132
7.3.1 TRPO算法的目标/132
7.3.2 TRPO算法的局限性/133
7.4 PPO算法的原理/134
7.5 小结/137
第8章 人类反馈强化学习/138
8.1 强化学习在ChatGPT迭代中的作用/138
8.2 InstructGPT训练数据集/140
8.2.1 微调数据集的来源/141
8.2.2 标注标准/142
8.2.3 数据分析/143
8.3 人类反馈强化学习的训练阶段/145
8.3.1 有监督微调阶段/145
8.3.2 奖励建模阶段/147
8.3.3 强化学习阶段/148
8.4 奖励建模算法/149
8.4.1 算法思想/149
8.4.2 损失函数/150
8.5 PPO算法在InstructGPT中的应用/151
8.6 多轮对话能力/153
8.7 人类反馈强化学习的必要性/154
8.8 小结/156
第9章 大语言模型的低算力领域迁移/157
9.1 指令自举标注/157
9.2 人工智能反馈/161
9.3 低秩自适应/163
9.3.1 模型训练与部署/164
9.3.2 秩的选择/165
9.4 量化：降低部署的算力要求/166
9.5 SparseGPT剪枝算法/168
9.6 开源大语言模型的低算力迁移案例/170
9.6.1 基座模型/170
9.6.2 自举指令微调的羊驼系列/171
9.6.3 中文解决方案/172
9.6.4 医疗领域的迁移实例/174
9.6.5 司法领域的迁移实例/175
9.7 小结/178
第10章 中间件编程/180
10.1 补齐短板——LangChain恰逢其时/180
10.2 多模态融合中间件/184
10.2.1 任务规划/185
10.2.2 模型选择/187
10.2.3 任务执行/188
10.2.4 响应生成/189
10.3 AutoGPT自主代理与任务规划/189
10.4 中间件框架的竞品/192
10.5 小结/194
第11章 大语言模型的未来之路/195
11.1 强人工智能之路/195
11.2 数据资源枯竭/198
11.3 自回归模型的局限性/200
11.4 具身智能/202
11.4.1 具身智能的挑战/203
11.4.2 PaLM-E/204
11.4.3 ChatGPT for Robotics/205
11.5 小结/210
参考文献
- ↑ 中国十大出版社-出版社品牌排行榜，买购网
- ↑ 企业简介，机械工业出版社