摘要:Deepseek的横空出世,迅速完成了一次深刻的AI全民普教育及。可以非常肯定地说,2025年,注定是中国AI大模型的应用落地爆发的元年。对于企业来说,现在的问题不再是“要不要引入大模型?”,而是“怎样如何有效引入大模型?”。
Deepseek的横空出世,迅速完成了一次深刻的AI全民普教育及。可以非常肯定地说,2025年,注定是中国AI大模型的应用落地爆发的元年。对于企业来说,现在的问题不再是“要不要引入大模型?”,而是“怎样如何有效引入大模型?”。
中投顾问推出的《2025-2029年中国未来产业之人工智能大模型行业应用场景剖析及投资机会研究报告》,就是回答各行业“如何有效引入大模型”的问题。报告详细介绍了金融、医疗、制造、教育、交通和零售等行业如何引入大模型的方法,并附有深度案例分析,是国内首份关于大模型行业落地的深度报告。
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在人工智能大模型蓬勃发展的浪潮中,产业链中游的模型研发与训练环节犹如一座灯塔,为整个产业照亮前行的方向,引领着技术突破与应用落地的步伐。这一关键环节汇聚了全球顶尖的科研智慧与海量的计算资源,从基础模型架构搭建到超大规模数据集的运用,再到训练策略的精细打磨,每一步都饱含着科研人员的心血,决定着大模型在性能、功能及适用性上的卓越表现。
模型架构是大模型的灵魂所在,它定义了模型如何理解、处理和生成信息。近年来,科研人员在这一领域不断突破,绘制出一幅幅令人惊叹的智慧蓝图。
Transformer 架构无疑是其中最为耀眼的明星。自谷歌大脑团队首次提出以来,它彻底革新了自然语言处理乃至整个人工智能领域的格局。摒弃了传统循环神经网络(RNN)顺序处理信息的局限,Transformer 引入多头注意力机制,使得模型能够同时关注输入序列的不同部分,精准捕捉长距离依赖关系,大大提升了语言理解与生成的能力。基于这一架构,OpenAI 的 GPT 系列模型一路高歌猛进,从 GPT - 1 到 GPT - 4,参数规模呈指数级增长,功能也从简单的文本生成拓展到复杂的知识问答、代码编写、逻辑推理等多个领域,成为全球瞩目的焦点。
与此同时,谷歌的 BERT 模型同样基于 Transformer 架构,却另辟蹊径,专注于双向预训练。通过对大规模文本的双向编码学习,BERT 在语义理解任务上表现卓越,为搜索引擎优化、智能文本分类等应用带来了质的飞跃。它能够深入理解文本背后的含义,准确判断词语在不同语境下的语义,使得搜索结果更加精准,文本分类更加可靠。
除了这些主流架构,科研界与产业界从未停止探索的脚步。一些新兴架构如基于位置编码改进的 XLNet,通过创新的排列语言建模目标,进一步优化了对长文本序列的处理能力,解决了传统模型在处理长篇文档时信息丢失或混淆的问题;还有融合多模态信息的 Vision Transformer(ViT),将图像数据转换为类似文本序列的形式输入模型,打破了自然语言处理与计算机视觉之间的壁垒,开启了多模态智能交互的新篇章,让模型能够同时理解图像与文本,为智能安防、智能驾驶等领域提供了更强大的感知与决策支持。
优质的数据集是大模型成长的肥沃土壤,为模型提供了学习和理解世界的素材。在产业链中游,数据集的构建与运用策略至关重要。
互联网公司凭借海量的用户数据,成为数据集构建的主力军。谷歌、百度等搜索引擎巨头,每天处理数十亿次的搜索请求,积累了涵盖各个领域、各种语言的文本数据。这些数据经过清洗、标注等预处理步骤后,被用于训练语言模型,使其能够理解人类的多样化表达,提供精准的搜索建议与智能问答服务。社交媒体平台如 Facebook、微博等,拥有庞大的用户生成内容,包括文字、图片、视频等多模态信息。通过对这些数据的挖掘,科研人员可以构建反映社会动态、用户兴趣偏好的数据集,用于训练社交推荐模型、舆情分析模型等,实现个性化内容推荐与社会舆论监测。
科研机构与开源社区则专注于高质量、专业化数据集的打造。例如,ImageNet 数据集在计算机视觉领域具有里程碑意义,它包含了数百万张标注精细的图像,涵盖上千个物体类别,为图像识别模型的训练提供了标准基准。基于 ImageNet 的年度竞赛推动了整个计算机视觉领域的快速发展,促使模型准确率从最初的低水平不断攀升至如今的接近甚至超越人类水平。在医学领域,Cochrane 系统评价、PubMed 等数据库汇聚了海量的医学文献、临床试验数据,科研人员从中提取关键信息,构建医学知识图谱,用于训练疾病诊断模型、药物研发辅助模型,为医疗健康事业带来了新的希望。
为了充分发挥数据集的价值,数据增强技术应运而生。通过对原始数据进行随机裁剪、翻转、添加噪声等变换操作,在不增加实际数据量的前提下,扩充数据集规模,提高模型的泛化能力。例如,在图像识别训练中,对同一张图片进行多角度、多光照条件下的变换,让模型学习到物体的不变特征,使其在面对真实世界复杂多变的场景时能够准确识别,避免过拟合现象,提升模型的鲁棒性。
有了先进的模型架构和丰富的数据集,高效的训练策略就成为解锁大模型全部潜力的关键钥匙。
分布式训练是当下应对大规模模型训练的主流方法。随着模型参数动辄达到百亿、千亿甚至万亿级别,单机计算资源已无法满足需求。谷歌的 TPU(张量处理单元)集群、英伟达的 DGX 超算系统等,通过将训练任务分解到成百上千个计算节点上并行执行,大幅缩短训练时间。在训练过程中,采用同步与异步更新相结合的策略,确保各个节点的参数更新既能及时同步,又不会因等待过久而造成资源闲置。例如,OpenAI 在训练 GPT - 4 时,运用大规模分布式训练技术,充分发挥其超级计算机的算力优势,使得模型训练周期从传统方式下的数年缩短至数月,快速迭代优化模型性能。
自适应优化算法在训练过程中扮演着重要角色。传统的随机梯度下降(SGD)算法在面对复杂模型时,容易陷入局部最优解且收敛速度慢。Adagrad、Adadelta、Adam 等自适应优化算法应运而生,它们能够根据模型参数的更新历史动态调整学习率,在模型训练初期快速收敛,后期精细调整,确保模型找到全局最优解。例如,在训练图像分类模型时,Adam 算法能够根据不同层参数的梯度变化情况,智能分配学习率,使得模型在训练过程中更快地拟合数据,提高分类准确率。
超参数调优也是提升模型性能的关键一环。超参数如学习率、批处理大小、模型层数等,对模型最终性能有着深远影响。通过网格搜索、随机搜索、贝叶斯优化等方法,科研人员在庞大的超参数空间中寻找最优组合。以深度学习框架 Keras 为例,其内置的超参数调优工具允许用户轻松定义超参数搜索范围,自动执行多次试验,对比不同组合下模型的性能指标,如准确率、损失函数值等,最终找到最适合特定任务的超参数配置,将模型性能推向极致。
在模型研发与训练领域,产学研协同创新如同一条纽带,将高校、科研机构与企业紧密相连,汇聚各方优势,为产业发展注入源源不断的活力。
高校作为科研创新的前沿阵地,汇聚了全球顶尖的学术智慧。斯坦福大学、麻省理工学院等高校的人工智能实验室,在模型基础理论研究方面建树颇丰。教授们带领学生深入探索模型可解释性、泛化性等前沿课题,发表大量高影响力学术论文,为产业发展提供坚实的理论支撑。同时,高校还培养了大批专业人才,这些毕业生带着前沿知识与创新思维涌入企业与科研机构,成为推动产业发展的生力军。
科研机构如中国科学院、美国国家标准与技术研究院(NIST)等,凭借强大的科研实力与资源整合能力,在关键技术攻关与大型项目研发中发挥着核心作用。它们与企业紧密合作,承担国家级、省部级重大科研任务,针对产业痛点问题开展联合研究。例如,在面向特定领域的大模型定制化研发中,科研机构利用其深厚的专业知识储备,结合企业的实际应用需求与数据资源,共同打造行业专属模型,推动人工智能在能源、交通、金融等领域的深度应用。
企业则是将科研成果转化为实际生产力的关键主体。谷歌、微软、字节跳动等科技巨头,一方面积极与高校、科研机构开展合作项目,引入前沿技术与创新理念;另一方面投入巨额资金进行内部研发,基于自身海量的数据与丰富的应用场景,对模型进行持续优化与创新应用。例如,字节跳动的云雀模型,依托公司在短视频、内容创作等领域的优势,通过产学研协同研发,在自然语言处理、多模态交互等方面取得显著成果,广泛应用于智能写作、智能客服、视频推荐等业务场景,为用户带来全新的智能体验。
总之,人工智能大模型产业链中游的模型研发与训练环节是一场汇聚智慧、资源与创新精神的科技盛宴。从架构创新的奇思妙想到数据集的精心构建,从训练策略的精细打磨到产学研协同的紧密联动,每一个要素都相互交织,推动着大模型技术不断攀登新的高峰。未来,随着跨学科融合的深入、全球科研合作的加强以及应用需求的持续涌现,这一环节必将孕育出更多改变世界的创新成果,引领人类社会迈向智能化的新纪元。
来源:中投顾问一点号