ChatGPT概述：从模型训练到基本应用的介绍

ChatGPT是什么

ChatGPT可能是近期深度学习领域，讨论非常频繁的一个概念。但ChatGPT到底是一个什么，怎么给出一个定义呢。可以看下ChatGPT对自己的定义，如下图：

从定义以及我们使用过程中的感受，可以得到如下的结论：

对此，新华社也给出了“新一代操作系统平台的雏形的”评价，可见ChatGPT的横空出世确实带来了一些改变。

模型具有对话能力不是很新奇的事，之前腾讯的混元、百度的ERNIE等大模型都具备对话能力，让ChatGPT出圈并持续火爆的是ChatGPT在如下的测试中也取得了让人惊讶的成绩：

上述的测试不是简单的对话能够解决的，但ChatGPT同样表现得非常出彩，那为什么ChatGPT能够这么优秀？

过往大模型的发展方向，不外乎：更多的数据、更大的模型结构、更精细的处理方式以及更统一的输入输出等等。但这样训练的大模型，更像是一个图书馆，或者搜索引擎，只具备知识的储存能力和简单的检索能力。

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我们以“女朋友生气了怎么办”这个问题为例，过往大模型从网络数据中经过预训练，得到许许多多的答案：你也生气；讲道理；沉默是金；快速认错……但具体哪个答案更符合人类的偏好和认知，模型是不知道的，模型只能根据网络上答案给出反馈。

但可能上述的答案上下文是故意作答、心理测试题、乱写等等情况下的答案，但这些过往的大模型是不知道的。

所以历史的大模型，在训练和使用阶段是没有人工参与的，没有学习到人类的认知和偏好：仅仅是历史数据（网络数据）是存储和检索。

ChatGPT出世前，OpenAI已经进行了一系列的探索，包括生成代码的codex系列和text-davinci系列。这一系列模型的探索过程，构成了指示学习，和RLHF学习方式叠加后，ChatGPT模型才终于横空出世。

监督学习＋人工反馈＋强化学习 -> ChatGPT

从OpenAI的官方博客，可以看出InstrctGPT和ChatGPT的训练过程如下，存在的差异非常细微：

整体的训练思路，InstrctGPT和ChatGPT是相同的，均包括三个步骤：

在这里插入图片描述

训练过程的第一步：微调。问题来源于早起的Platground的API，人工对问题进行答案的生成。和其他大模型的微调过程是一样的。

这一步的目的是得到后续优化的基模型，以及在强化学习过程中，提供损失函数的约束。

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训练过程第二步：RM模型。在已经微调的SFT模型上，通过同一个问题的不同输出，进行人工优劣得分的标注，生成对应的序列。

例如对于问题P，得到的答案为A、B、C和D，人工对答案进行排序为：D>C>B=A，通过模型学习人工排序的结果。也就是让模型模仿人类排序的过程：对SFT模型的输出能够给出优劣的判断。

GPT是字粒度的输出，输出过程的每一步都是在概率分布上的采样，因此，同一个问题多次输入后，会得到不同的输出

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训练过程第三部：PPO策略的强化学习。在已有的SFT模型和RM模型上，结合PPO策略的强化学习，获得最终的ChatGPT/InstrctGPT。该步的大概流程如下：

通过损失函数可以看出，在实际的训练过程中，RM模型和最终的目标模型，均存在参数的更新

上面的三个步骤，就是InstrctGPT/ChatGPT的大概训练流程。总结起来就是下图：

在这里插入图片描述

将人类的偏好和认知引入模型训练，并不是ChatGPT或者OpenAI的首创，在2020年一篇做摘要的论文就提出了该思想。只能说是OpenAI的“钞能力”将该方法发扬光大了。

针对ChatGPT，目前其在聊天、翻译、脚本、代码、文案……等诸多领域已经崭露头角了，在ChatGPT表现其“无所不能”的同时，我们也可以考虑下其目前存在的问题有哪些呢。

目前来说，

ChatGPT的准确性已经非常高，但对于特定问题可能在一本正经的胡说八道，当然目前其不具备联网更新能力，训练语料为2021年之前的，最新的知识可能更新是一方面的问题；
关于逻辑性和数据的偏见，是目前大模型普遍存在的问题，期待后续模型能够在这方面带来惊艳的表现
资源是限制ChatGPT普适性推广的核心关键，其训练数据规模、推理依赖的资源，都是海量的，在这些成本没有降低前，大模型应该还仅仅是固定厂商的利器。