大语言模型从零开始(三):一文详解神经网络和梯度下降

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-16
在上篇文章中,简单介绍了机器学习的概念和原理。接下来,我们将探讨人工智能模型,即使用人工神经网络的机器学习模型。神经网络的基本构成单元是神经元,设计时受到生物学神经元的启发但有所不同。神经元负责接收信号并传递给后续神经元。人工神经网络中的神经元是构成网络的最基本单元,每个神经元从前一层接受多个输入并产生输出,其函数形式包括权重、偏差和非线性激活函数。激活函数引入非线性变换,使得神经网络能够学习复杂非线性关系。常见的激活函数有Sigmoid、ReLU等。人工神经网络通过多层神经元相互连接形成,每一层的输入维度与前一层的输出维度相同。一个基本的神经网络架构是多层感知器(MLP),它包含输入层、隐藏层和输出层。隐藏层的神经元数量和层数决定了模型的复杂度和表达能力。人工神经网络可以实现人工智能,其数学理论中的通用近似定理表明,人工神经网络可以逼近任意复杂函数。

前向传播和反向传播是人工神经网络的两个重要过程。前向传播是从输入层开始,经过网络中各层的计算,最终通过输出层产生输出的过程。反向传播是从输出层开始,计算损失函数对参数的梯度,从而实现参数更新的过程。梯度下降是训练人工神经网络的方法,通过优化参数来最小化损失函数。梯度表示参数变化对损失函数的影响。学习率是一个关键参数,控制每次更新参数的幅度。正确设置学习率对模型训练至关重要,过小的学习率会导致训练速度慢,而过大的学习率可能导致训练不稳定或发散。

人工神经网络的训练过程涉及梯度下降算法,它通过反向传播计算损失函数对参数的梯度,从而更新参数以最小化损失。梯度下降并不保证收敛到全局最优点,也可能在局部极小值点或鞍点处停止。为解决这一问题,存在梯度下降的变种算法,如随机梯度下降、小批量梯度下降和动量方法等,这些算法在训练过程中动态调整学习率或采用不同的梯度更新策略,以提高训练效率和稳定性。

神经网络的构成从神经元到层再到网络,形成了层次化处理的架构。前向传播过程是模型推理的基础,反向传播则是训练过程的先决条件。梯度下降算法通过反向传播计算损失函数对参数的梯度,实现参数更新以最小化损失。这些内容是人工智能中的核心部分,本文已详细介绍了神经网络的基本构成、前向传播、反向传播以及梯度下降算法。接下来,我们将进一步探讨反向传播的具体实现和优化策略,以更深入地理解神经网络的训练过程。如果你觉得本文对你有所帮助,希望点赞、收藏、分享。如果你有任何疑问或发现文章中的错误,请随时留言讨论。未经作者许可,严禁转载。

大语言模型从零开始(三):一文详解神经网络和梯度下降
隐藏层的神经元数量和层数决定了模型的复杂度和表达能力。人工神经网络可以实现人工智能,其数学理论中的通用近似定理表明,人工神经网络可以逼近任意复杂函数。前向传播和反向传播是人工神经网络的两个重要过程。前向传播是从输入层开始,经过网络中各层的计算,最终通过输出层产生输出的过程。反向传播是从输...

大模型(LLM)入门知识点详解从零开始
大语言模型,简称LLM,是深度学习领域中的大型参数化模型,参数通常以十亿为单位计。这类模型在深度学习架构中,特别是Transformer架构中得到广泛应用,Transformer架构由Google在2017年提出,开创了大模型的先河。Transformer的核心组件是Multi-Head Attention模块,通过将输入内容转换为token,并在解码器中进行解...

从0开始实现LLM:2、大模型技术报告总结(GPT\/PaLM\/GLM\/LLaMA\/Sky...
Skywork模型由昆仑万维集团·天工团队开发,采用RoPE位置编码、Pre-RMSNorm层归一化和SwiGLU激活函数,并采用了两阶段训练策略,首先在通用数据集上训练,然后在特定领域数据集上持续训练,以增强模型在特定领域的知识能力。通过自定义词汇表扩展和采用SkyPile数据集,Skywork模型在中文处理方面表现出色。总结而...

Bert前篇:手把手带你详解Transformer原理
本文将从直观感受和内部公式计算,详细描述transformer模型。transformer在自然语言处理领域取得显著成绩,尤其是在Stanford阅读理解数据集(SQuAD2.0)榜单上超越人类表现,这主要归功于BERT预训练模型。接下来,我们将深入探讨transformer模型,无需复杂背景知识,将使用简单语言和可视化方法从零开始讲解。transformer...

从零开始训练大模型
语言不匹配的问题尤其在使用英文为主的开源基座模型时出现,这些模型在中文任务上的表现往往不尽如人意。为解决这个问题,研究者们尝试在原有英文模型上补充中文语料,进行二次预训练,期望能将模型的优秀能力转移到中文任务中。词表扩充是预训练过程中的关键步骤。为了降低训练难度,研究者们会将常见的汉字...

从零开始认识langchain(四)组件-链(chains)
从零开始认识langchain(二)组件-数据连接(data connection)从零开始认识langchain(三)组件-模型IO(model I\/O)链式应用与Chain接口 对于复杂的应用,简单地使用LLM是不够的。我们需要将LLM串联起来,无论是相互串联还是与其他组件串联。LangChain提供Chain接口来实现这种"链式"应用。链简单地定义为对...

本地部署开源大模型的完整教程:LangChain + Streamlit+ Llama...
大型语言模型通过分析广泛数据集中的统计模式,能够生成与人类语言高度相似的文本,并以自然的方式理解提示。本文将指导您从零开始使用Langchain、Streamlit和LLaMA,在本地部署一个开源大模型文档助手。本文中,我们将展示如何使用LLaMA 7b和Langchain创建自己的文档助手。首先,让我们了解一下关键组件。1. ...

拆解大语言模型RLHF中的PPO
鉴于此,我认为分享我的理解是有价值的。这篇文章旨在详细分解大语言模型RLHF中的PPO算法,涵盖了采样、反馈和学习三个阶段。在阅读之前,建议对大语言模型RLHF的前两步有基本了解,即SFT Model和Reward Model的训练过程。本文旨在深入解释而非从零开始介绍强化学习。接下来,我将分阶段介绍大语言模型RL...

从零开始入门 LangChain
LangChain简介LangChain是专为LLM上层应用设计的,它提供统一的工具和接口,如Model I\/O、Data Connection等,简化了与GPT-3.5、GPT-4等模型的集成。它在AI Hackathon中广泛应用,并已获得3000万美元的融资。使用Python语言的LangChain官网提供了丰富的教程和案例。解决问题接口统一:LangChain封装了多种...

自然语言处理技术有哪些
通过比对定义列表中的单词来执行停止词的删除非常轻松。要注意的重要问题是:并没有普天皆适的停止词列表。因此这个列表一般是从零开始创建,并针对所要处理的应用执行了定制。3、提取主干(Stemming)清理文本数据的另一个技术就是提取主干。这种方法是将单词还原为词根形式,目的是将因上下文拼写略有不同...