OpenAI及二次训练介绍

neoooo2024-05-24 18:36

目录

  1. 什么是人工智能（AI）

    • AI的类型
    • AI的核心技术
    • 市面主流的AI公司和技术
    • AI的应用领域
    • AI的未来趋势

  2. OpenAI介绍

    • OpenAI公司简介

    • OpenAI主要产品

    • OpenAI核心概念整理

      • 文本生成模型
      • 助理
      • 嵌入
      • 令牌
      • Prompt（提示）

    • OpenAI Chat API使用指南

    • Fine-Tuning介绍-基于API二次训练

  3. 基于ChatGPT2大模型训练自定义数据的指南

    • 简介
    • ChatGPT2模型的特点和功能
    • 训练自定义数据的好处
    • 训练步骤
    • 模型部署
    • 模型演示

什么是人工智能（AI）

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是一门致力于开发能够执行通常需要人类智能的任务的计算机科学。AI 包括从学习和推理到感知和语言理解等广泛的智能行为。

AI 的分类

  1. 弱人工智能（ANI） : 专注于特定任务的智能，如语音助手和推荐系统。它只能在预设的范围内执行任务，不具备通用智能（市面主流）。
  2. 强人工智能（AGI） : 具有像人类一样的广泛智能，能够理解和学习任何任务。AGI 可以适应各种环境和任务，目前尚未实现（研究阶段）。
  3. 超人工智能（ASI） : 超越人类智能的假想智能，它在所有领域都超过人类。ASI 目前仍然是理论概念（理论概念）。

AI 的核心技术

  1. 机器学习（ML） : 通过数据训练算法，使系统能够从数据中学习和做出预测或决策。包括监督学习、无监督学习和强化学习。
  2. 深度学习（DL） : 机器学习的一个子集，利用多层神经网络进行复杂数据模式的分析和学习。应用于图像识别、自然语言处理等领域。
  3. 自然语言处理（NLP） : 使计算机能够理解、解释和生成人类语言。包括文本分析、语言翻译、语音识别等。
  4. 计算机视觉（CV） : 使计算机能够理解和处理图像和视频。应用于自动驾驶、医疗影像分析等领域。
  5. 人工智能生成内容（AIGC） : 利用人工智能技术生成文本、图像、音频等内容。应用于新闻编写、文本生成、图像创作等领域。
  6. 自动语音识别（ASR） : 让计算机能够理解和转录人类的口语。用于语音助手、语音转文等场景。
  7. 强化学习（RL） : 通过与环境的交互，让模型通过试错的方式学习如何最大化奖励。用于游戏AI、自动驾驶、机器人控制等场景。

市面主流的 AI 公司和技术

公司 主要产品/技术 描述 应用领域 AI 核心技术
OpenAI GPT-4、DALL-E、Codex、Whisper 生成文本、图像和代码，语音识别 对话系统、内容生成、编程辅助、语音识别 生成模型（AIGC）、NLP、ASR
Google AI BERT、T5、LaMDA 自然语言处理模型，用于文本理解和生成，对话系统 搜索引擎优化、文本分类、问答、对话系统 NLP
DeepMind AlphaFold、AlphaGo 蛋白质结构预测和围棋AI 生物学研究、药物开发、游戏AI 生物信息学、强化学习（RL）
Tesla Autopilot 自动驾驶技术，通过AI处理传感器数据实现车辆自动驾驶 自动驾驶、交通运输 计算机视觉（CV）
Amazon AWS Amazon Alexa 智能语音助手，理解和回应用户的语音命令 智能家居、语音助手、客户服务 语音助手
IBM Watson Watson Assistant、Watson Discovery 自然语言处理和机器学习平台，提供多种AI解决方案 医疗、金融、客户服务、分析 NLP、机器学习（ML）
NVIDIA Clara 医疗AI平台，提供医疗影像、基因组学等领域的AI解决方案 医疗影像、基因组学、智慧医疗 医疗AI
Anthropic Claude 高性能对话模型，专注于提供对话和文本生成服务 对话系统、文本生成、内容创作 生成模型（AIGC）

AI 的应用领域

  1. 医疗: AI 用于疾病诊断、个性化治疗和药物研发。例如，影像识别用于检测肿瘤。
  2. 金融: AI 用于风险评估、交易策略和欺诈检测。例如，机器学习算法用于信用评分。
  3. 自动驾驶: AI 控制车辆在复杂环境中的导航和决策。例如，Tesla 的自动驾驶技术。
  4. 零售: AI 用于推荐系统、库存管理和客户服务。例如，Amazon 的推荐算法。
  5. 制造: AI 优化生产流程，提高效率和质量控制。例如，智能机器人在装配线上工作。

AI 的未来趋势

  1. 边缘AI: 将AI处理能力从云端移到本地设备，提高响应速度和数据隐私。
  2. AI与物联网（IoT）结合: 提升智能家居、智能城市和工业4.0的自动化和效率。
  3. 解释性AI: 开发能够解释其决策过程的AI，提高透明度和信任度。
  4. 伦理和法规: 研究AI的伦理问题，并制定相应的法律法规，确保AI的安全和公正使用。

OpenAI 公司介绍

OpenAI 简介

OpenAI 是一家致力于研发人工智能技术并确保其安全且有益地应用的公司。它的目标是推动通用人工智能（AGI）的发展，使其能够惠及全人类。OpenAI 的研究和产品广泛应用于自然语言处理、机器学习和生成模型等领域。

OpenAI 主要产品

产品名称 描述 应用领域
GPT-4 生成高质量文本内容的语言模型，支持多种语言任务 对话系统、内容生成、问答系统、翻译
DALL-E 2 基于文本描述生成高质量图像的模型 图像生成、设计、广告创作、艺术创作
Codex 根据自然语言描述生成代码，支持多种编程语言 编程辅助、自动化代码生成、软件开发
Whisper 高精度语音识别，将语音转录为文本 语音转录、字幕生成、多语言支持
Embeddings API 提供文本、图像等数据的嵌入表示，用于相似度计算 数据分析、搜索引擎、推荐系统
Fine-tuning 用户可以根据自己的数据微调模型，以满足特定需求 定制化文本生成、特定领域的应用优化
Moderation 内容审核工具，检测和过滤有害内容 社交媒体内容审核、在线社区管理
OpenAI API 提供访问 OpenAI 各种模型和服务的接口，允许开发者集成这些 AI 能力 开发者平台、应用集成、AI 服务

OpenAI 核心概念整理

1. 文本生成模型

  • 描述: GPT-4 和 GPT-3.5 是生成预训练转换模型，能够理解自然语言和正式语言。通过提供输入（称为"提示"）生成文本输出。
  • 应用: 内容生成、代码生成、摘要、对话、创意写作等。
  • 模型介绍：platform.openai.com/docs/models

2. 助理

  • 描述: 由大型语言模型（如 GPT-4）驱动的实体，能够执行用户任务。可以根据嵌入模型上下文的指令操作，并访问工具以执行更复杂的任务。
  • 应用: 任务执行、信息检索、代码运行等。

3. 嵌入

  • 描述: 将数据（如文本）表示为向量，保持其内容或意义。相似数据的嵌入向量接近，不相关数据则相距较远。
  • 应用: 搜索、聚类、推荐、异常检测、分类等。

4. 令牌

  • 描述: 文本生成和嵌入模型处理文本的基本单位。每个令牌代表常见字符序列，英文文本中1个令牌约为4个字符或0.75个单词。
  • 限制: 输入和输出的总令牌数不得超过模型的最大上下文长度。
  • token计算工具：platform.openai.com/tokenizer

5. Prompt（提示）

  • 描述: Prompt 是向模型提供的输入，通过提示来"编程"模型。提示通常包含任务说明或示例。
  • 应用: 指导模型生成所需的输出，如写作、问答、翻译等。

Prompt 相关要求

格式和大小

  • 格式 : JSON，包含 prompt 和 completion 字段。

  • 大小: 输入和输出的总令牌数不得超过模型的最大上下文长度。不同模型的最大上下文长度不同，例如，GPT-3.5-turbo-0125 的上下文长度为 16,385 个令牌，GPT-3.5-turbo-0613 为 4,096 个令牌。

  • 示例：

    {"prompt": "什么是微调（Fine-Tuning）？", "completion": "微调是一种根据特定数据对预训练模型进行再训练的方法，使其更好地适应特定任务。"}

OpenAI Chat API 使用指南

概述

使用 OpenAI Chat API 可以通过 POST 请求与 GPT-3.5-turbo 模型进行交互，并实现对话流。以下是具体步骤和示例代码。

官方API地址：platform.openai.com/docs/api-re...

API 请求

  • URL : https://api.openai.com/v1/chat/completions

  • 方法: POST

  • 头信息:

    • Host : api.openai.com
    • Content-Type: application/json
    • Authorization: Bearer YOUR_API_KEY

请求体

json 复制代码 
json复制代码
{
  "model": "gpt-3.5-turbo",
  "stream": true,
  "messages": [
    {
      "role": "system",
      "content": "You are a helpful assistant."
    },
    {
      "role": "user",
      "content": "给我写一首七言律诗，描述夏天。"
    }
  ]
}

步骤

  1. 设置 API 密钥 : 确保您有 OpenAI API 密钥，并将其放在 Authorization 头信息中。
  2. 创建请求: 按照上述格式创建 HTTP POST 请求。
  3. 发送请求 : 使用任何 HTTP 客户端工具发送请求，如 curl 或 Postman。
  4. 处理响应: 读取响应中的流数据，实时获取模型生成的内容。

示例代码

bash 复制代码 
POST <https://api.openai.com/v1/chat/completions> HTTP/1.1
Host: api.openai.com
Content-Type: application/json
Authorization: Bearer YOUR_API_KEY

{
  "model": "gpt-3.5-turbo",
  "stream": true,
  "messages": [
    {
      "role": "system",
      "content": "You are a helpful assistant."
    },
    {
      "role": "user",
      "content": "给我写一首七言律诗，描述夏天。"
    }
  ]
}

Fine-Tuning介绍

微调（Fine-Tuning） 是通过再训练预训练模型使其适应特定任务的过程。OpenAI 提供的微调功能可以提高模型在特定领域或任务中的表现，减少对提示的依赖，并降低响应延迟。

  • 比提示更高质量的结果
  • 能够训练比提示中更多的示例
  • 由于提示较短而节省了
  • 降低延迟请求

OpenAI 的文本生成模型已在大量文本上进行了预训练。为了有效地使用这些模型，我们在提示中包含说明，有时还会包含几个示例。使用演示来展示如何执行任务通常称为"少量学习"。

微调通过训练比提示中更多的示例来改进小样本学习，让您在大量任务上取得更好的结果。**一旦模型经过微调，您就不需要在提示中提供那么多示例。**这可以节省成本并实现更低延迟的请求。

从高层次来看，微调涉及以下步骤：

  1. 准备并上传训练数据
  2. 训练新的微调模型
  3. 评估结果并根据需要返回步骤 1
  4. 使用微调模型

示例代码

  1. 上传数据

    ini 复制代码 
    POST <https://api.openai.com/v1/files> HTTP/1.1
Host: api.openai.com
Content-Type: multipart/form-data
Authorization: Bearer YOUR_API_KEY

-F purpose="fine-tune" \
-F file="@your_dataset.jsonl"

  2. 创建微调作业

    bash 复制代码 
    POST <https://api.openai.com/v1/fine-tunes> HTTP/1.1
Host: api.openai.com
Content-Type: application/json
Authorization: Bearer YOUR_API_KEY

{
  "training_file": "file-abc123",
  "model": "gpt-3.5-turbo"
}

  3. 监控和评估

    vbnet 复制代码 
    GET <https://api.openai.com/v1/fine-tunes/{fine_tune_id}> HTTP/1.1
Host: api.openai.com
Authorization: Bearer YOUR_API_KEY

  4. 使用微调模型

    bash 复制代码 
    POST <https://api.openai.com/v1/chat/completions> HTTP/1.1
Host: api.openai.com
Content-Type: application/json
Authorization: Bearer YOUR_API_KEY

{
  "model": "ft:gpt-3.5-turbo:custom_model",
  "messages": [
    {"role": "system", "content": "You are a helpful assistant."},
    {"role": "user", "content": "Hello!"}
  ]
}

相关资料：

官方网站：openai.com/

模型介绍：platform.openai.com/docs/models

token计算工具：platform.openai.com/tokenizer

价格：openai.com/api/pricing...

预训练微调：platform.openai.com/docs/guides...

基于ChatGPT2大模型训练自定义数据的指南

1. 简介

ChatGPT2是OpenAI开发的GPT-2（Generative Pre-trained Transformer 2）模型的变体，它是一种强大的语言生成模型。GPT-2是基于Transformer架构的大规模预训练语言模型，具有生成高质量自然语言文本的能力。该模型通过在大量文本数据上进行预训练，能够理解和生成连贯且有意义的文本。

以下是市面上基于ChatGPT2大模型训练好的大模型的一些示例表格：

模型名称 开发者 特点 应用场景
GPT-2 OpenAI 原版GPT-2模型，通用型语言生成 对话系统、文本生成、翻译等
DialoGPT Microsoft 针对对话系统优化，适合生成对话 聊天机器人、客户支持系统
GPT-2-XL OpenAI 更大版本的GPT-2，具有更强的生成能力 高质量文本生成、内容创作
GPT-3 OpenAI GPT-2的升级版，具有1750亿参数，生成能力强大 各类文本生成任务、智能助手、对话系统
CTRL Salesforce 基于控制代码进行生成，能够生成特定风格和内容 内容创作、广告生成、定制化文本生成
GPT-Neo EleutherAI 开源的GPT-3替代品，具有类似GPT-3的能力 自然语言处理任务、文本生成、研究用途
GShard Google 支持超大规模训练，分布式训练模型 超大规模语言模型训练、复杂文本生成
Megatron-LM NVIDIA 高效的模型并行化技术，用于训练超大规模模型 自然语言理解和生成、大规模文本处理
T5 Google 转换器模型，适用于各种自然语言处理任务 翻译、摘要生成、问答系统、文本生成

2. ChatGPT2模型的特点和功能

  • 预训练模型：ChatGPT2通过在互联网上的大量数据上预训练，具备了广泛的语言理解和生成能力。
  • 强大的生成能力：能够生成连贯、上下文相关的文本，适用于多种自然语言处理任务，如对话系统、文本生成、翻译等。
  • 扩展性强：可以在特定领域的数据上进行微调，从而生成符合特定需求的文本。
  • 灵活性高：支持多种输入格式，能够处理从简短的问题到复杂的段落。

以下是基于ChatGPT2大模型训练后可以实现的具体功能的表格：

功能类别 具体功能 说明 应用场景 现有公司及产品 二次训练的具体应用示例（眼科医院）
对话生成 聊天机器人 生成自然、连贯的对话 客服系统、智能助手 OpenAI - ChatGPT, Microsoft - Xiaoice 训练针对眼科常见问题的对话数据，为患者提供24/7的在线咨询服务
文本生成 自动文章写作 生成主题相关的文章、博客 内容创作、新闻生成 Copy.ai, Jasper 生成关于眼科健康、护理建议的文章，发布在医院官网或公众号
产品描述生成 根据产品信息生成详细描述 电商平台 Amazon - 产品描述生成 生成详细的眼科医疗设备和药品描述，用于医院电商平台的展示
文本翻译 多语言翻译 将文本从一种语言翻译为另一种语言 翻译服务 Google - Google Translate, DeepL 翻译医学文献和报告，方便国际患者或医生阅读
文本总结 自动摘要生成 提取长文本的关键信息生成摘要 新闻摘要、研究文献摘要 SMMRY, Scholarcy 对医学研究论文、病历报告等长文本进行摘要，方便医生快速获取关键信息
问答系统 自动问答 根据问题生成准确的答案 客服问答系统、智能问答平台 IBM - Watson Assistant, Amazon - Alexa 训练关于眼科疾病、治疗方案的问答数据，提供智能问答服务
内容推荐 个性化推荐 基于用户兴趣生成推荐内容 电商推荐、内容平台推荐 Netflix - 个性化推荐, YouTube - 推荐视频 根据患者的病历和就诊记录推荐相关的健康资讯和护理建议
情感分析 文本情感分析 分析文本中的情感倾向（正面、负面、中性） 社交媒体监控、市场调查 Hootsuite - 情感分析工具 分析患者反馈和评论，了解患者满意度，优化服务质量
语法检查 文本纠错 检查并纠正文本中的语法错误 文本编辑工具、教育平台 Grammarly, Microsoft Word 纠正医生和护士在填写电子病历时的语法错误，提高文档质量
文本分类 分类标签生成 对文本进行分类并生成标签 内容管理、信息检索 Salesforce - Einstein 对病历、医学文献进行分类，方便信息检索和管理
个性化回复 客户服务个性化回复 根据客户问题生成个性化回复 客服系统 Zendesk - 客服自动回复 生成个性化的患者咨询回复，提高患者满意度
创意写作 故事生成 根据提示生成完整的故事 娱乐、教育 OpenAI - ChatGPT Creative Writing 为儿童眼科患者生成有趣的故事，缓解紧张情绪
脚本编写 自动脚本生成 根据剧情或场景提示生成脚本 影视剧本创作 ScriptBook - 自动剧本生成 生成健康科普视频的脚本，增强患者健康教育
数据增强 数据生成 生成合成数据用于增强训练数据集 机器学习训练 Snorkel - 数据生成工具 生成合成病历数据，用于训练和验证医院内部的AI模型
教学助手 自动生成教学材料 生成教程、练习题等教学材料 教育平台、在线学习 Quizlet - 自动生成练习题 生成眼科专业的教学材料和练习题，辅助医生和学生学习
编程助手 代码生成 根据描述生成代码 软件开发、代码补全 GitHub - Copilot, TabNine 生成医院信息管理系统的代码，提升开发效率
语言建模 语言模型微调 基于特定领域的数据进行语言模型微调 专业领域文本生成、领域特定问答 OpenAI - GPT-3 微调服务 针对眼科领域的专有术语和知识进行模型微调，提升模型在眼科领域的准确性
信息提取 关键词和实体提取 从文本中提取关键实体和关键词 信息检索、知识图谱 IBM - Watson Discovery 从病历和医学文献中提取重要的医学实体和关键词，建立知识图谱

3. 训练自定义数据的好处

  • 提高模型的特定领域性能：通过在特定领域的数据上进行微调，可以使模型在该领域表现得更加出色。
  • 定制化生成内容：能够生成符合特定需求和风格的文本，提高文本生成的相关性和质量。
  • 增强用户体验：对于企业和开发者，训练自定义数据可以提供更精准的服务，提升用户满意度。

4. 训练步骤

准备工作

硬件需求

  • 一台高性能GPU服务器（推荐至少一张NVIDIA V100或更高）
  • 充足的存储空间用于保存模型和数据

软件需求

  • 操作系统：Linux（推荐使用Ubuntu）
  • Python 3.8或更高版本
  • 依赖库：TensorFlow或PyTorch（根据您选择的框架）

数据准备

  • 收集并清洗自定义数据，确保数据格式统一
  • 数据集分为训练集和验证集

环境搭建

安装依赖

sql 复制代码 
sudo apt update
sudo apt install python3-pip
pip3 install torch transformers datasets

克隆ChatGPT2代码库

bash 复制代码 
git clone <https://github.com/openai/gpt-2.git>
cd gpt-2

数据预处理

将数据转换为模型可以接受的格式。假设我们有一个文本数据集，可以使用以下脚本进行预处理：

ini 复制代码 
from transformers import GPT2Tokenizer

tokenizer = GPT2Tokenizer.from_pretrained('gpt2')

def preprocess_data(file_path):
    with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as f:
        lines = f.readlines()

    tokenized_data = []
    for line in lines:
        tokenized_line = tokenizer.encode(line.strip())
        tokenized_data.append(tokenized_line)

    return tokenized_data

train_data = preprocess_data('train.txt')
val_data = preprocess_data('val.txt')

模型训练

配置训练参数

创建一个配置文件**config.json**，内容如下：

json 复制代码 
{
  "model_name_or_path": "gpt2",
  "train_file": "path/to/train.txt",
  "validation_file": "path/to/val.txt",
  "output_dir": "./gpt2-custom",
  "num_train_epochs": 3,
  "per_device_train_batch_size": 2,
  "per_device_eval_batch_size": 2,
  "save_steps": 10_000,
  "save_total_limit": 2
}

启动训练

css 复制代码 
python run_clm.py \
    --model_name_or_path gpt2 \
    --train_file path/to/train.txt \
    --validation_file path/to/val.txt \
    --do_train \
    --do_eval \
    --output_dir ./gpt2-custom \
    --num_train_epochs 3 \
    --per_device_train_batch_size 2 \
    --per_device_eval_batch_size 2 \
    --save_steps 10_000 \
    --save_total_limit 2

5. 模型部署

保存模型

训练完成后，模型会保存在**output_dir**指定的目录中。可以使用以下命令将模型导出为可部署的格式：

bash 复制代码 
python -m transformers.modeling_utils.save_model \
    --model_name_or_path ./gpt2-custom \
    --output_dir ./gpt2-deployed

部署模型

可以选择使用如Flask或FastAPI来构建API服务器：

ini 复制代码 
from transformers import GPT2LMHeadModel, GPT2Tokenizer
from flask import Flask, request, jsonify

app = Flask(__name__)
model = GPT2LMHeadModel.from_pretrained('./gpt2-deployed')
tokenizer = GPT2Tokenizer.from_pretrained('gpt2')

@app.route('/generate', methods=['POST'])
def generate_text():
    input_text = request.json['text']
    inputs = tokenizer.encode(input_text, return_tensors='pt')
    outputs = model.generate(inputs, max_length=50)
    generated_text = tokenizer.decode(outputs[0], skip_special_tokens=True)
    return jsonify({'generated_text': generated_text})

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

6. 模型演示

启动服务器后，您可以通过以下命令测试API：

json 复制代码 
curl -X POST "<http://localhost:5000/generate>" -H "Content-Type: application/json" -d '{"text": "你的输入文本"}'
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