Нейросеть — это программа, поведение которой определяется коэффициентами

Цифровой океанHi-Tech

Темная лошадка

Текст: Екатерина Пономаренко

* Language Processing Unit, или языковой процессор. Предназначен для обсчета языковых моделей, например GPT-4.

Как работает языковая модель

Играть на фортепиано очень просто: надо лишь нажимать на нужные клавиши в нужный момент. Так и с искусственным интеллектом: нужно всего-то выполнить нужные преобразования с нужными коэффициентами.

Нейросеть — это компьютерная программа, поведение которой определяется значениями ряда числовых параметров (их также называют коэффициентами). Коэффициентов в современных моделях ИИ невероятно много. Их число измеряется миллиардами, а в последней версии GPT-4 количество коэффициентов достигает 1,76 триллиона. Разработчик ИИ задает количество и параметры нейронных слоев, а компьютер подбирает нужные коэффициенты по алгоритму машинного обучения. Этот алгоритм построен на методе проб и ошибок: модель получает входные данные и оценивает полученный результат. Опираясь на величину ошибки, компьютер вносит коррективы в коэффициенты, после чего цикл повторяется заново. Если в процессе обучения удается достичь хороших результатов — коэффициенты фиксируются и модель передают в использование. На этом процесс обучения нейросети (собственно, подбора коэффициентов) считается завершенным.

Во время практического использования ИИ, например общения с ChatGPT или генерации изображений в Midjourney, коэффициенты уже не меняются, иначе гарантировать стабильность результатов было бы невозможно. Как в человеческом мозге нейроны с похожими функциями образуют целые слои нервной ткани, так и в компьютерных нейросетях численные преобразования собираются в последовательные слои. Для удобства слои разделяются на два вида. Первый вид — слои с многомерными матрицами чисел, или тензорами, выражающими линейные преобразования. Второй вид — слои с нелинейными преобразованиями, которые помогают модели выразить более сложные взаимосвязи, но сами по себе довольно просты и не содержат коэффициентов.

Тензоры — это не просто таблицы с числами. Сложение и умножение тензоров происходит по определенным математическим законам, которые позволяют разделять вычисления на множество независимых потоков. Чем эффективнее построен обсчет тензорных операций, тем быстрее работа нейросети. При этом наносекунды, выигранные на логистике данных или синхронизации потоков вычислений, складываются в секунды ожидания пользователем ответа чат-бота, в минуты одного цикла обучения, дни и недели полного обучения нейронки. Решающую роль в этом играют процессоры.

В этой конфигурации чип Groq был добавлен на испытательный стенд Аргонской национальной  лаборатории

Чем отличаются CPU и GPU

Самые первые ЭВМ не были рассчитаны на интерактивное взаимодействие: программист подавал на вход пачку перфокарт, ждал какое-то время и получал результат расчета. Такие машины использовались для нахождения интегралов, расчета баллистических таблиц и решения других сложных вычислительных задач. Когда появились клавиатура, мышь и другие периферийные устройства для ввода информации, процессоры пришлось адаптировать под более гибкую работу.

Так внутри центральных процессоров (CPU) появились дополнительные модули, такие как кэш памяти нескольких уровней, высокопропускная шина данных, маршрутизаторы. Дирижирование этими компонентами и синхронизация процессов обеспечивается на уровне «железа». Это упрощает разработку обычных программ и обеспечивает для них быстродействие, но делает время выполнения любой операции непредсказуемым.

В течение многих лет CPU занимались всеми расчетами от положения курсора на экране до орбитальной траектории МКС, и небольшие проволочки с их стороны никого не смущали. Но когда появилась необходимость совершать огромное количество простых математических операций подряд, задержки стали накапливаться и мешать пользователям. Особенно заметно это стало в середине 1990-х в период бурного роста игровой индустрии. Возможностей CPU стало не хватать для рендеринга — отрисовки кадров для 3D-игр. Рендеринг строится на физических законах оптики и проективной геометрии: линейное движение света, проекция на плоскую пленку объемного изображения и так далее. И все эти расчеты описываются двумерными матрицами чисел.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Отличной посадки на Титан, «Стрекоза»! Отличной посадки на Титан, «Стрекоза»!

Посадка на другие планеты — дело весьма непростое

Наука
Заплатить за свидание: как инвесторы отдают деньги мошенникам с сайтов знакомств Заплатить за свидание: как инвесторы отдают деньги мошенникам с сайтов знакомств

Как понять, что вместо свиданий вам предлагают инвестиционный скам?

Forbes
Без скальпеля Без скальпеля

Как проходила первая в мире операция по 3D-биопечати на живом человеке

Цифровой океан
4 типа детского темперамента 4 типа детского темперамента

Четыре типа детского темперамента и четыре подхода к общению с детьми

Psychologies
Устроить дом… и взять его с собой Устроить дом… и взять его с собой

Что на самом деле о нас говорят тенденции в обустройстве дома?

Psychologies
Первый советский хакер остановил конвейер ВАЗа… и раскрыл заговор айтишников. Вот как это было Первый советский хакер остановил конвейер ВАЗа… и раскрыл заговор айтишников. Вот как это было

Амбициозный программист сначала стал преступником, затем национальным героем

ТехИнсайдер
Очень тяжелые носители Очень тяжелые носители

Прототипы будущей сверхтяжелой ракеты Starship продолжают испытания

Популярная механика
Кто я, если не я Кто я, если не я

«Я не киллер»: Ричард Линклейтер о 1990-х и кризисе самоидентификации

Weekend
20 способов держать мозг в тонусе 20 способов держать мозг в тонусе

Полезные привычки для улучшения когнитивных способностей

Psychologies
Ледовая жизнь Арктики Ледовая жизнь Арктики

Мало кто знает, какая разнообразная жизнь скрывается во льдах Арктики

Наука и жизнь
Досадная ошибка в душе: как правильно мыться, чтобы не лишить себя оргазма Досадная ошибка в душе: как правильно мыться, чтобы не лишить себя оргазма

Неправильный прием душа может привести к «срастанию» интимных частей тела

Psychologies
Почему важно читать книги: 5 неожиданных преимуществ для здоровья Почему важно читать книги: 5 неожиданных преимуществ для здоровья

Если вы до сих пор не любите читать, узнайте, какую пользу для здоровья теряете

ТехИнсайдер
Евгений Сидихин: «Мне захотелось самому лететь...» Евгений Сидихин: «Мне захотелось самому лететь...»

Часто думаю, что то, чем я занимаюсь, не моя профессия

Коллекция. Караван историй
Эксперт рекомендует детям начинать использовать искусственный интеллект с 6 лет Эксперт рекомендует детям начинать использовать искусственный интеллект с 6 лет

Эксперты рекомендуют родителям обучать своих отпрысков ИИ уже с шести лет

ТехИнсайдер
Как защитить от дождя натуральную велосумку: простой лайфхак от туристов 19 века Как защитить от дождя натуральную велосумку: простой лайфхак от туристов 19 века

Как справиться с тем, что натуральные ткани промокают и боятся плесени

ТехИнсайдер
«Я не киллер»: психоаналитическая комедия Линклейтера с феноменальным Гленом Пауэллом «Я не киллер»: психоаналитическая комедия Линклейтера с феноменальным Гленом Пауэллом

Чем впечатляет новая работа Ричарда Линклейтера «Я не киллер»

Правила жизни
Одному боту известно: как простейший софт помогает абитуриентам поступить Одному боту известно: как простейший софт помогает абитуриентам поступить

Как талантливые абитуриенты перегружают отечественные вузы летом?

Forbes
Он был предан Мао Он был предан Мао

Си Чжунсюня, отца нынешнего главы КНР, не просто так сравнивали с карпом

Дилетант
Александр Ширвиндт: «На отдыхе за границей мы с Андрюшей Мироновым буквально голодали» Александр Ширвиндт: «На отдыхе за границей мы с Андрюшей Мироновым буквально голодали»

«Восемьдесят восемь лет назад меня принесли из роддома имени Грауэрмана...»

Караван историй
Астрономы впервые нашли массивные магнитные звезды за пределами Млечного Пути Астрономы впервые нашли массивные магнитные звезды за пределами Млечного Пути

Впервые обнаружены магнитные массивные звезды за пределами нашей галактики

N+1
Молодо-зелено Молодо-зелено

Проблемы, которые мешают вырастить идеальный газон

Лиза
Любовный треугольник: можно ли любить одновременно двоих? Любовный треугольник: можно ли любить одновременно двоих?

Что такое любовь? Почему люди заводят романы на стороне?

Psychologies
Путь Лиланда Стэнфорда от «барона-разбойника» к символу креативной экономики Путь Лиланда Стэнфорда от «барона-разбойника» к символу креативной экономики

Как лихой «барон» потратил свой капитал на создание культурного наследия

Forbes
Как выбрать хороший бинокль и не прогадать Как выбрать хороший бинокль и не прогадать

На что обращать внимание при выборе хорошего бинокля?

CHIP
По ту сторону мира: 5 книг о жизни после смерти от писателей-фантастов По ту сторону мира: 5 книг о жизни после смерти от писателей-фантастов

Как писатели-фантасты представляют загробную жизнь

ТехИнсайдер
Белое или красное Белое или красное

Продукты и блюда, которые отлично сочетаются с разными видами вина

Лиза
Как окружение влияет на наш успех: 3 типа людей, которых стоит избегать Как окружение влияет на наш успех: 3 типа людей, которых стоит избегать

Как негативные люди влияют на наш успех?

Psychologies
«У меня нет контакта со всеми. У меня есть контакт с каждым». Отрывок из книги о детском спорте «У меня нет контакта со всеми. У меня есть контакт с каждым». Отрывок из книги о детском спорте

Как избежать физических и психологических травм в детском спорте

СНОБ
Миллион цветных деталей Миллион цветных деталей

Весь мир играет в конструкторы «Лего» семьдесят лет и не наигрался до сих пор

Вокруг света
Видео: посмотрите на солнечные дожди, извержения и корональный «мох» на поверхности Солнца Видео: посмотрите на солнечные дожди, извержения и корональный «мох» на поверхности Солнца

Что помогут нам объяснить потоки перегретого материала на Солнце?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении