Model fundamentalny sztucznej inteligencji

Analitycy uważają, że wkraczamy w przemysłową erę sztucznej inteligencji. Model fundamentalny (Model Foundation - FM) – to duży, wstępnie wytrenowany model sztucznej inteligencji, który można łatwo dostosować do nowych przypadków użycia. Modele fundamentalny rewolucjonizują pracę twórczą i oczekuje się, że w nadchodzących latach rozszerzą lub przejmą coraz więcej pracy opartej na wiedzy, ponieważ coraz więcej przypadków użycia w różnych branżach jest rozwiązywanych przez sztuczną inteligencję opartą na nich.

Jak działa model fundamentalny?

Modele fundamentalne (Foundation Models - FM) zmienią krajobraz systemów sztucznej inteligencji. Te duże, wstępnie wytrenowane modele sztucznej inteligencji, które można łatwo dostosować do nowych przypadków użycia, rewolucjonizują pracę twórczą. W nadchodzących latach modele fundamentalne będą rozszerzać lub przejmować coraz więcej pracy związanej z wiedzą, ponieważ rozwiązują przypadki użycia w różnych branżach.

Czym są modele fundamentalne?

Modele fundamentalne to modele, które są trenowane na dużych i zróżnicowanych danych na dużą skalę. Mogą one być wykorzystywane lub dostosowywane do szerokiego zakresu dalszych zadań i jako takie stanowią "fundament", podstawę, bazę dla innych modeli.

W ciągu ostatnich kilku lat opracowano kilkadziesiąt modeli fundamentalnych, z których większość to generatywne modele sztucznej inteligencji "tłumaczące" z jednej modalności na inną, np.

• Tekst na tekst (GPT).
• Tekst na obraz (DALL-E).
• Obraz na tekst (BLIP).
• Mowę na tekst (Whisper).
• Tekst na obraz 3D (DreamFusion).
• Tekst na krótkie wideo (Make A Video).
• Tekst na dłuższe wideo (Phenaki).
• Wideo na wideo (Gen1).
• Tekst na wideo 3D (Make a video 3D).

Łączenie tekstu i obrazów (CLIP) i segmentacja (SAM) to dwa przykłady innych zadań, które zostały rozwiązane przez modele fundamentalne.

Modele fundamentalne są szkolone do wykonywania bardzo prostych zadań, np. rekonstrukcji obrazu lub przewidywania następnego słowa. Rozwijają również złożone, nieoczekiwane strategie behawioralne, aby to osiągnąć. Mogą być również sterowane w celu wykonywania szerokiego zakresu zadań, dzięki czemu stają się niemal uniwersalne. Oznacza to również, że mogą wykazywać nieoczekiwane zachowania, stąd muszą być dostosowane do różnych oczekiwań.

Modele fundamentalne do przetwarzania języka naturalnego

Duże modele językowe - modele fundamentalne specjalizujące się w tworzeniu tekstu - to zaawansowane systemy sztucznej inteligencji (AI), które zrewolucjonizowały przetwarzanie i rozumienie języka naturalnego. Modele fundamentalne, takie jak GPT-3 (Generative Pre-trained Transformer 3) firmy OpenAI i kolejne wersje, zostały zaprojektowane tak, aby rozumieć i generować tekst podobny do ludzkiego, co czyni je potężnymi narzędziami w szerokim zakresie zastosowań.

Modele fundamentalne do generowania obrazów

Modele fundamentalne do generowania obrazów to potężne systemy sztucznej inteligencji zdolne do tworzenia obrazów na podstawie podpowiedzi tekstowych, innych obrazów, prostych obrazów lub innych rodzajów wskazówek. Najpopularniejsze modele do generowania obrazów, takie jak Stable Diffusion, Dall-e 2 lub Midjourney, to modele uczenia głębokiego, które mogą generować obrazy na podstawie opisów w języku naturalnym (podpowiedzi), które często można również zastosować do innych zadań, takich jak malowanie. Generowanie obrazów przez sztuczną inteligencję poczyniło szybkie postępy w ostatnich latach i spodziewamy się, że trend ten będzie kontynuowany. Nadchodzą nowe aplikacje, na przykład z różnymi modalnościami, takimi jak tekst na obraz 3D, tekst na wideo lub wideo na wideo.

Modele fundamentalne dla wizji komputerowej

Modele fundamentalne dla wizji komputerowej to duże, wysokowydajne modele, które zostały wstępnie wytrenowane na ogromnych ilościach danych. Przykłady obejmują Vision Transformer (ViT) do klasyfikacji obrazów, You Only Look Once (YOLO) do wykrywania obiektów i Segment Anything (SAM) do segmentacji. Zazwyczaj wybiera się jeden z tych modeli na podstawie jego wydajności w określonym zadaniu, a następnie dostraja się go dalej na zbiorze danych specyficznych dla wybranego przypadku użycia.

Jak trenowane są modele fundamentalne?

Modele fundamentalne są trenowane na dużych zbiorach danych przez znaczną ilość czasu. Chociaż kiedyś było to możliwe tylko dla dużych firm z ogromnymi budżetami, innowacyjne techniki, takie jak Low-Rank Adaptation i kwantyzacja oraz coraz bardziej wydajne serwery, pozwalają na trenowanie modeli od podstaw w ramach ograniczeń budżetowych. Zazwyczaj modele fundamentalne są trenowane w wielu etapach z różnymi zestawami danych i różnymi funkcjami (samo-nadzorowane, nadzorowane, uczenie się ze wzmocnieniem z ludzką informacją zwrotną). Ostatnie odkrycia pokazują również, że jakość danych jest ważniejsza niż ich ilość w przypadku specjalistycznych zastosowań.

Przyszłość modeli fundamentalnych

Modele fundamentalne zapewniają bezprecedensową kreatywność, zdolność rozumowania i rozwiązywania problemów. Są one szkolone raz i mogą być wykorzystywane do wielu zadań, zapewniając wyjątkowe możliwości i potencjał pozytywnego wpływu społecznego, jeśli są wdrażane z odpowiednimi wytycznymi etycznymi i zabezpieczeniami.

Wiedza specjalistyczna w danej dziedzinie

Podczas gdy modele fundamentalne mogą bardzo dobrze wykonywać ogólne zadania, nadal są one lepsze od modeli eksperckich w określonych zadaniach. Kolejnym ważnym pytaniem jest to, jak skutecznie nauczyć model fundamentalny bycia ekspertem w określonym obszarze lub temacie. Jedną z technik dostosowywania modeli fundamentalnych jest dostrajanie, dzięki któremu model fundamentalny można wyspecjalizować za pomocą dodatkowych danych i wiedzy lub nauczyć go określonego stylu generowania.

Multimodalność modeli fundamentalnych

Modele bazowe stają się coraz bardziej multimodalne, co oznacza, że traktują wszystkie modalności danych (tekst, obraz, wideo, audio,...) w ten sam sposób.

Utowarowienie modeli fundamentalnych

Rozwiązania AI stają się coraz bardziej ustandaryzowane i uproduktowione, zwłaszcza tradycyjne zadania AI. Trend ten utrzyma się i rozszerzy również na generatywną sztuczną inteligencję.

Zastosowania modeli fundamentalnych

Począwszy od zwiększenia wydajności i produktywności pracowników wiedzy, poprzez możliwości rozwoju w nowych liniach biznesowych, aż po nowe zastosowania, takie jak odkrywanie leków i materiałów, rozwój modeli fundamentalnych będzie miał znaczący wpływ na prace wielu osób.

Modele fundamentalne w sektorze kreatywnym

Modele generowania obrazów mogą stać się potężnymi asystentami projektantów i tworzyć wartość biznesową, proponując projekty oparte na ich wkładzie i stylu. Opanowanie konkretnego zadania, takiego jak generowanie kierowanych realistycznie wyglądających projektów wnętrz, wymaga mocy modeli fundamentalnych, a także dostrojenia na specjalnie przygotowanych danych.

Modele fundamentalne w obsłudze klienta

Chatboty i wirtualni asystenci zasilani przez duże modele językowe - LLM są w stanie zrozumieć i odpowiedzieć na szeroki zakres pytań użytkowników w przystępny, konwersacyjny, wielojęzyczny i skuteczny sposób, poprawiając zadowolenie klientów lub zwiększając produktywność pracowników. Tych wirtualnych asystentów można ulepszyć, zapewniając im określone źródło danych (np. bazę wiedzy firmy), aby jeszcze bardziej zwiększyć dokładność udzielanych odpowiedzi.

Modele fundamentalne w kancelarii prawnej

Sporządzanie i przeglądanie dokumentów prawnych, takich jak umowy, akty notarialne czy patenty, lub streszczanie długich dokumentów prawnych jest czasochłonne i wymaga dużych zasobów. Modele fundamentalne, zwłaszcza duży model językowy - LLM, mogą przyspieszyć procesy i zwiększyć produktywność pracowników. Modele fundamentalne mogą być wyspecjalizowane (dostrojone) do rozumienia języka prawniczego, co czyni je potężnymi asystentami w sektorze prawnym.

Model fundamentalny

Modele fundamentalne sztucznej inteligencji stały się potężnymi narzędziami do różnych zastosowań w świecie sztucznej inteligencji i przetwarzania języka naturalnego. Modele fundamentalne lub "modele wstępnie wytrenowane", szybko stały się podstawą wielu zaawansowanych systemów sztucznej inteligencji.

Modele fundamentalne sztucznej inteligencji to wielkoskalowe sieci neuronowe trenowane na ogromnych ilościach danych tekstowych w celu zrozumienia i wygenerowania języka podobnego do ludzkiego. Służą one jako punkt wyjścia do opracowania bardziej szczegółowych i wyspecjalizowanych modeli sztucznej inteligencji. Proces szkolenia modeli fundamentalnych obejmuje wystawienie modelu na różnorodne wzorce i struktury językowe, umożliwiając mu uchwycenie istoty ludzkiej komunikacji.

Jednym z najbardziej znanych przykładów modelu fundamentalnego jest seria GPT (GPT - Generative Pre-trained Transformer) firmy OpenAI, która obejmuje GPT-4. Modele te wykazały niezwykłe możliwości w zadaniach takich jak tłumaczenie językowe, odpowiadanie na pytania, podsumowywanie, a nawet kreatywne pisanie.

Model fundamentalny sztucznej inteligencji. Znaczenie

Znaczenie modeli fundamentalnych sztucznej inteligencji polega na ich zdolności do uogólniania wiedzy z szerokiego zakresu źródeł danych. Trenując na dużych ilościach tekstu, modele te uczą się rozpoznawać i generować spójny i kontekstowo odpowiedni język. W związku z tym można je precyzyjnie dostroić lub dostosować do określonych dziedzin lub zadań, dzięki czemu są wszechstronne i można je dostosować do różnych zastosowań.

Co więcej, modele fundamentalne sztucznej inteligencji zdemokratyzowały badania i rozwój sztucznej inteligencji. Stanowią one punkt wyjścia dla programistów i badaczy, zmniejszając potrzebę intensywnego szkolenia od podstaw. Zamiast tego mogą oni wykorzystać wcześniej istniejącą wiedzę zakodowaną w modelach bazowych i skupić się na udoskonalaniu i dostosowywaniu modelu do swoich konkretnych wymagań.

Model fundamentalny sztucznej inteligencji. Duże modele językowe vs. modele fundamentalne

Nowe technologie otaczające modele fundamentalne sztucznej inteligencji są transformacyjne i już wpływają na nasze codzienne życie. Chociaż czasami używane zamiennie, modele fundamentalne i duże modele językowe LLM mają pewne rozróżnienie. Jak zdefiniowano powyżej, modele fundamentalne i bardzo duże modele głębokiego uczenia się, które są wstępnie trenowane na ogromnych zbiorach danych i dostosowywane do wielu dalszych zadań. Duże modele językowe (Large Language Models - LLM) są podzbiorem modeli fundamentalnych sztucznej inteligencji, które mogą wykonywać różnorodne zadania przetwarzania języka naturalnego (Natural Language Processing - NLP). Duże modele językowe mogą wykonywać różnorodne zadania tekstowe, takie jak rozumienie kontekstu, odpowiadanie na pytania, pisanie esejów, podsumowywanie tekstów i generowanie kodu.

Model fundamentalny sztucznej inteligencji. Zasady

Modele fundamentalne sztucznej inteligencji opierają się na kilku kluczowych zasadach sztucznej inteligencji. Zasady te stanowią podstawę ich projektowania i działania, umożliwiając im osiągnięcie niezwykłych możliwości rozumienia i generowania języka.

Po pierwsze, modele fundamentalne sztucznej inteligencji wykorzystują techniki głębokiego uczenia, w szczególności sieci neuronowe, do przetwarzania i interpretowania ogromnych ilości danych tekstowych. Sieci te składają się z wielu warstw połączonych ze sobą węzłów, co pozwala im uczyć się złożonych wzorców i relacji w danych.

Po drugie, modele fundamentalne sztucznej inteligencji wykorzystują uczenie bez nadzoru. W przeciwieństwie do tradycyjnego uczenia nadzorowanego, w którym modele są trenowane na oznaczonych przykładach, uczenie bez nadzoru opiera się na dużych ilościach nieoznaczonych danych. Takie podejście pozwala modelom fundamentalnym sztucznej inteligencji uczyć się bezpośrednio na podstawie nieodłącznej struktury i wzorców obecnych w danych, co prowadzi do bardziej elastycznego rozumienia języka.

Inną kluczową zasadą modeli fundamentalnych sztucznej inteligencji jest uczenie transferowe. Modele te są wstępnie trenowane na ogromnych ilościach danych tekstowych, przechwytując ogólną wiedzę o języku i kontekście. Ta wstępnie wyszkolona wiedza jest następnie dostosowywana do konkretnych zadań lub dziedzin, umożliwiając modelom fundamentalnym sztucznej inteligencji specjalizację i dostosowanie do różnych zastosowań.

Dodatkowo, modele fundamentalne sztucznej inteligencji korzystają z zasady mechanizmów uwagi. Uwaga pozwala modelom skupić się na istotnych częściach danych wejściowych, przypisując różne wagi różnym słowom lub frazom w oparciu o ich znaczenie. Mechanizm ten zwiększa zdolność modeli fundamentalnych sztucznej inteligencji do rozumienia kontekstu i generowania spójnych odpowiedzi.

Wreszcie, modele fundamentalne sztucznej inteligencji zostały zaprojektowane tak, aby były skalowalne i zrównoleglone, wykorzystując rozproszoną infrastrukturę obliczeniową do wydajnego trenowania ogromnych zbiorów danych.

Zasady sztucznej inteligencji stojące za modelami fundamentalnymi sztucznej inteligencji umożliwiają im uczenie się z ogromnych ilości danych, uogólnianie wiedzy, dostosowywanie się do konkretnych zadań i generowanie języka podobnego do ludzkiego. Zasady te, w połączeniu z ciągłymi badaniami i postępami, nadal przesuwają granice technologii sztucznej inteligencji i jej zastosowań.

Model fundamentalny sztucznej inteligencji. Modele

Modele fundamentalne sztucznej inteligencji występują w różnych formach, z których każda ma swoje unikalne cechy i zastosowania. Oto kilka godnych uwagi typów modeli fundamentalnych:

• Modele językowe sztucznej inteligencji: Modele językowe, takie jak seria GPT OpenAI, są jednymi z najbardziej rozpowszechnionych modeli bazowych. Są one szkolone na obszernych zbiorach tekstowych i mogą rozumieć i generować język podobny do ludzkiego. Modele te doskonale sprawdzają się w zadaniach takich jak tłumaczenie maszynowe, podsumowywanie i odpowiadanie na pytania.
• Modele wizyjne sztucznej inteligencji: Podczas gdy modele językowe sztucznej inteligencji koncentrują się na danych tekstowych, modele wizyjne specjalizują się w rozumieniu i generowaniu obrazów. Modele wizyjne sztucznej inteligencji takie jak CLIP firmy OpenAI są wstępnie trenowane na dużych zbiorach danych obrazów, umożliwiając im rozpoznawanie i kategoryzowanie treści wizualnych. Mają one zastosowanie w takich dziedzinach jak klasyfikacja obrazów, wykrywanie obiektów, a nawet generowanie podpisów do obrazów.
• Modele multimodalne sztucznej inteligencji: Modele multimodalne takie jak Midjourney łączą w sobie możliwości językowe i wizyjne. Mogą przetwarzać i generować zarówno informacje tekstowe, jak i wizualne. Modele te są szczególnie przydatne w zadaniach obejmujących zarówno dane tekstowe, jak i wizualne, takie jak podpisywanie obrazów i wizualne odpowiadanie na pytania.
• Modele specyficzne sztucznej inteligencji dla domeny: Niektóre modele fundamentalne sztucznej inteligencji są dostosowane do konkretnych dziedzin, takich jak opieka zdrowotna, finanse lub branże prawne. Modele te są wstępnie trenowane na danych specyficznych dla danej domeny, co pozwala im rozumieć i generować język odpowiedni dla tych dziedzin. Stanowią one punkt wyjścia dla programistów i badaczy w wyspecjalizowanych aplikacjach.

Model fundamentalny sztucznej inteligencji. Innowacyjność

Modele fundamentalne sztucznej inteligencji stanowią znaczący krok naprzód w dziedzinie sztucznej inteligencji, oferując kilka innowacyjnych aspektów, które odróżniają je od poprzednich modeli AI.

Jedną z kluczowych innowacji jest ich zdolność do uczenia się z ogromnych ilości nieoznakowanych danych poprzez nienadzorowane uczenie się. W przeciwieństwie do tradycyjnego uczenia nadzorowanego, w którym modele sztucznej inteligencji opierają się na oznaczonych przykładach, modele fundamentalne mogą wydobywać wiedzę bezpośrednio z surowego, nieoznakowanego tekstu. Pozwala im to uchwycić skomplikowane wzorce i relacje w języku, umożliwiając bardziej elastyczne rozumienie języka.

Kolejnym innowacyjnym aspektem jest koncepcja uczenia transferowego. Modele fundamentalne sztucznej inteligencji są wstępnie trenowane na dużych zbiorach danych tekstowych, przechwytując ogólną wiedzę na temat języka i kontekstu. Ta wstępnie wyszkolona wiedza może być następnie dostrojona do konkretnych zadań lub dziedzin. Takie podejście do uczenia transferowego drastycznie zmniejsza potrzebę trenowania modeli od podstaw, przyspieszając proces rozwoju i czyniąc sztuczną inteligencję bardziej dostępną dla badaczy i programistów.

Modele fundamentalne sztucznej inteligencji wykazują imponujące możliwości generowania języka. Mogą generować spójne i kontekstowo istotne odpowiedzi, pozwalając na bardziej naturalne i podobne do ludzkich interakcje. Ta innowacja otwiera nowe możliwości w takich obszarach jak agenci konwersacyjni, wirtualni asystenci i generowanie treści.

Model fundamentalny sztucznej inteligencji. Rodzaje

Modele fundamentalne sztucznej inteligencji są trenowane na ogromnych zbiorach danych, takich jak cała zawartość Wikipedii, miliony obrazów z publicznych kolekcji sztuki lub innych publicznych źródeł wiedzy. Cykl szkolenia tych modeli jest długi i kosztowny. GPT-4, wydany przez OpenAI, był podobno trenowany na klastrze z 25 000 procesorów graficznych przez ponad miesiąc i szacuje się, że kosztował 10 milionów dolarów. Przy takich kosztach modele fundamentalne f sztucznej inteligencji są opracowywane przez głównych graczy technologicznych z dużymi budżetami na badania. Oto kilka modeli fundamentalnych, które są obecnie w użyciu (rok 2023):

• GPT-4 (Generative Pre-trained Transformer) firmy OpenAI: Znany ze swoich możliwości rozumienia i generowania języka, GPT-4 znajduje zastosowanie w generowaniu treści, chatbotach, tłumaczeniach językowych i podsumowywaniu tekstu.
• CLIP (Contrastive Language-Image Pre-training) firmy OpenAI: Koncentrując się na zrozumieniu obrazu, CLIP jest szeroko stosowany do klasyfikacji obrazów, wizualnego odpowiadania na pytania i generowania podpisów pod obrazami.
• BERT (Bidirectional Encoder Representations from Transformers): Opracowany przez Google, BERT wyróżnia się w zadaniach rozumienia języka, takich jak analiza nastrojów, rozpoznawanie nazwanych jednostek i odpowiadanie na pytania.
• T5 (Text-to-Text Transfer Transformer): Opracowany przez Google, T5 jest wszechstronnym modelem fundamentalnym wykorzystywanym do szerokiego zakresu zadań, w tym klasyfikacji tekstu, tłumaczenia językowego i podsumowywania dokumentów.
• RoBERTa (Robustly Optimized BERT): Ulepszona wersja BERT, RoBERTa poprawia jego możliwości rozumienia języka, osiągając najnowocześniejszą wydajność w różnych zadaniach przetwarzania języka naturalnego.
• ELECTRA (Efficiently Learning an Encoder that Classifies Token Replacements Accurately): ELECTRA jest znana z wydajnego procesu szkolenia, który pomaga poprawić rozumienie języka i zadania generowania, takie jak uzupełnianie tekstu i analiza nastrojów.
• UniLM (Unified Language Model): UniLM to wszechstronny model fundamentalny sztucznej inteligencji, który obsługuje zarówno zadania rozumienia języka, jak i generowania, dzięki czemu nadaje się do zastosowań takich jak podsumowywanie tekstu, tłumaczenie maszynowe i klasyfikacja dokumentów.

Model fundamentalny sztucznej inteligencji. Zagrożenia i wyzwania

Tworzenie aplikacji opartych na modelach fundamentalnych sztucznej inteligencji wiąże się z kilkoma nowymi wyzwaniami, którym muszą sprostać deweloperzy i badacze. Oto kilka kluczowych przeszkód, które należy wziąć pod uwagę:

Zasoby obliczeniowe

Podczas gdy zdecydowana większość organizacji nie buduje modeli fundamentalnych i zamiast tego dostosowuje istniejące modele fundamentalne sztucznej inteligencji za pomocą inżynierii podpowiedzi lub uczenia transferowego, koszty wdrożenia dużych modeli językowych - LLM nadal wymagają znacznych zasobów obliczeniowych, w tym potężnego sprzętu i dużej pojemności pamięci masowej.

Zarządzanie ryzykiem

Modele fundamentalne sztucznej inteligencji są szkolone na ogromnych ilościach danych pochodzących z różnych źródeł, co budzi obawy etyczne związane z tendencyjnością danych, prywatnością i potencjalnym wzmocnieniem szkodliwych treści lub uprzedzeń obecnych w danych szkoleniowych. Modele fundamentalne sztucznej inteligencji mogą czasami generować fałszywe lub niedokładne odpowiedzi, zwane halucynacjami sztucznej inteligencji, a także mogą być niewłaściwie wykorzystywane przez użytkowników o złych intencjach do generowania fałszywych treści, phishingu, podszywania się i innych rodzajów szkodliwych działań.

Złożoność wdrożenia

Skalowanie sztucznej inteligencji jest złożonym wyzwaniem, szczególnie w przypadku dużych modeli językowych. Wyzwania, przed którymi zwykle stają zespoły zajmujące się nauką o danych w przedsiębiorstwach - praca w odosobnieniu, długie cykle rozwoju, dokładność modeli, skalowalność, dane w czasie rzeczywistym i tak dalej - są z pewnością poważnymi problemami, przed którymi stoją zespoły pod presją szybkiego wdrażania generatywnych aplikacji sztucznej inteligencji. Korzystając z modeli podstawowych, zespoły muszą wziąć pod uwagę inne kwestie, takie jak:

• Partycjonowanie dużych modeli na wielu układach GPU.
• Wydajność modeli (duże modele językowe są notorycznie powolne).
• Walidacja żądań i odpowiedzi w czasie rzeczywistym, aby uniknąć ryzyka.
• Ciągłe wdrażanie i aktualizacje, ponieważ tempo rozwoju w tej dziedzinie jest niezwykle szybkie.

Model fundamentalny sztucznej inteligencji

Modele fundamentalne sztucznej inteligencji to potężne narzędzia, które zrewolucjonizowały dziedzinę sztucznej inteligencji i NLP. Służą one jako szkielet dla różnych aplikacji, umożliwiając programistom i badaczom korzystanie z wcześniej istniejących możliwości rozumienia i generowania języka. Oczekuje się, że wraz z ciągłymi postępami, modele fundamentalne będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w kształtowaniu przyszłości technologii AI.