大型语言模型 (LLM)

大型语言模型 (LLM)

大型语言模型 (LLM)

大型语言模型(LLM)是一种基于深度学习的模型,利用变换器神经网络架构,在海量文本数据上进行训练,以理解并生成类人语言。LLM 拥有数十亿参数,无需针对具体任务进行专门训练,即可执行多种语言任务,包括文本生成、翻译、问答和内容摘要等。

方面大型语言模型(LLM)传统机器学习检索增强生成(RAG)微调模型
训练数据来自多样文本的数十亿 token结构化、任务专用数据集LLM + 外部知识库领域专用精选数据集
参数量数千亿(GPT-4、Claude 3)数百万至数十亿与基础 LLM 相同基于基础 LLM 调整
任务灵活性多任务,无需重新训练每个模型仅限单一任务多任务,依赖上下文专业领域任务
训练时间需数周至数月,需专用硬件数天至数周极短(调用预训练 LLM)数小时至数天
实时数据访问受限于训练数据截止时间可访问实时数据是,通过检索系统受限于训练数据
幻觉风险高(Telus 调查 61% 关注)低(输出确定性强)低(基于检索数据)中等(取决于训练数据)
企业采用率76% 偏好开源 LLM成熟,已广泛应用70% 企业采用 GenAI专业场景增长
成本大规模推理成本高运维成本较低中等(LLM + 检索开销)低于基础 LLM 推理

大型语言模型(LLM)定义

大型语言模型(LLM) 是基于深度学习架构、在海量文本数据上训练而成的先进人工智能系统,能够理解并生成类人语言。LLM 在自然语言处理领域带来了根本性突破,使机器能够把握语境、细微差别和语义含义,适用于多种语言任务。这些模型包含数百亿甚至数千亿可调整的参数(即神经网络中的权重和偏置),使其能捕捉语言中的复杂模式,并生成连贯、符合上下文的响应。与为特定任务设计的传统机器学习模型不同,LLM 展现出惊人的多功能性,无需专门针对任务再训练即可执行文本生成、翻译、摘要、问答、代码开发等多种语言功能。ChatGPT、ClaudeGemini 等 LLM 的出现,彻底改变了企业对人工智能的应用方式,从以往的狭窄、专用型 AI 系统转向通用的语言理解与生成能力。

变换器架构:现代 LLM 的基础

变换器架构(Transformer Architecture) 是支撑现代 LLM 实现前所未有规模与能力的技术基础。自 2017 年提出以来,变换器通过自注意力机制实现并行处理,取代了顺序处理,彻底变革了自然语言处理。与传统的循环神经网络(RNN)逐词处理文本不同,变换器可同时处理整个序列,利用 GPU 在庞大数据集上高效训练。变换器架构包括编码器和解码器组件,配备多层多头注意力机制,使模型能同时关注输入文本的不同部分,理解远距离单词间的关系。这种并行处理能力至关重要——AWS 研究显示,变换器架构使模型参数量能达到数千亿,可在包含数十亿网页和文档的数据集上训练。自注意力机制让每个 token(词或子词)都能关注序列中的所有其它 token,从而捕捉长距离依赖与复杂语境理解。这一架构创新直接催生了 LLM 能力的爆发,推动企业用更大、更多样的数据集训练模型,带来推理、创造力和知识综合等涌现能力。

训练流程与数据需求

LLM 的训练是一个复杂的多阶段流程,从海量数据的采集与预处理开始。企业通常从多种互联网来源获取训练数据,包括 Common Crawl(超 500 亿网页)、Wikipedia(约 5700 万页面)及专业领域语料库。训练采用自监督学习,模型通过预测序列中的下一个 token 来自我学习,无需人工标注。训练期间,模型不断调整数十亿参数,以最大化对训练样本中下一个 token 的预测概率。此过程需极大的计算资源——训练最先进的 LLM 可能耗资数百万美元,并需数周的 GPU 集群时间。预训练完成后,企业通常会进行 指令微调,即在高质量示例数据集上进一步训练,强化模型期望行为。随后通过 人类反馈的强化学习(RLHF),由人工评估模型输出并反馈,进一步优化模型表现。训练数据的质量直接影响模型性能——Databricks 研究显示,76% 使用 LLM 的企业选择开源模型,部分原因是便于根据自身领域定制训练数据。企业越来越认识到,数据的质量、多样性与相关性与模型规模同等重要,因此对数据整理和预处理基础设施投入巨大。

LLM 在各行业的应用与场景

LLM 推动了各行各业的变革性应用,呈现出各行业特有的优先级与战略价值。在 金融服务业,LLM 驱动欺诈检测、算法交易分析、财富管理建议和客服自动化。该行业 GPU 采用量半年增长 88%,反映出对实时 LLM 推理的重视。医疗与生命科学 利用 LLM 加速药物研发、临床研究分析、病历处理和患者沟通,其自然语言处理使用率居各行业之首,69% 的专业 Python 库用于 NLP,凸显 LLM 在非结构化医疗数据洞察中的作用。制造与汽车业 用 LLM 优化供应链、质量分析、客户反馈处理和预测性维护,NLP 使用同比增长 148%,为各行业之最。零售与电商 用于个性化商品推荐、客服机器人、内容生成和市场分析。公共部门与教育 利用 LLM 进行民众反馈分析、文档处理、应急响应和教育内容生成。这些行业应用表明,LLM 的价值已远超内容生成——正逐步成为企业数据分析、决策和运营效率的基础设施。

企业采用与生产部署

LLM 在企业环境中的采用路径显示出从试点到大规模生产部署的转变。Databricks 对全球 1 万多家企业(含 300 多家财富 500 强)的分析显示,2024 年企业注册的模型数量同比增长 1018%,AI 模型开发爆发式增长。更为重要的是,企业实际投入生产的 AI 模型数量是去年同期的 11 倍,说明 LLM 已从试验性项目成为核心业务基础设施。部署效率显著提升——实验模型与生产模型比例从 16:1 降至 5:1,效率提升三倍。这表明企业已建立起成熟的运营能力、治理框架和部署流程,实现快速、可靠的 LLM 上线。高度监管行业意外领跑,打破了合规会拖慢 AI 落地的传统观点。金融服务业 GPU 使用量居首,半年增长 88%;医疗与生命科学行业也成为早期采用者,69% 的 Python 库用于 NLP。此趋势显示,完善的治理体系反而为创新提供了保障,是规模化 AI 部署的基础。生产部署的增长还带来模型选择的成熟——77% 的企业更偏好 130 亿参数及以下的小型模型,更注重成本效率和延迟,而非一味追求规模。

开源 VS 专有 LLM:企业之选

企业 AI 战略的重大趋势是对开源 LLM 的强烈偏好76% 的 LLM 用户选择开源模型,且常与专有模型并行部署。这一转变反映出企业 AI 基础设施与战略观念的根本变化。Meta Llama、Mistral 等开源模型带来多重战略优势:企业可针对自身场景定制模型、通过本地部署维护数据主权、避免供应商锁定,并降低相较于专有模型 API 的推理成本。开源新模型的快速普及显示企业具备高度敏锐性——Meta Llama 3 于 2024 年 4 月 18 日发布,四周内占开源 LLM 使用量的 39%,表明企业密切关注前沿并迅速应用改进。相比之下,专有模型切换成本高、评估周期长。企业更倾向于小型模型——77% 选择 130 亿参数或更小的模型,力求成本与性能平衡。这反映出企业注重运营效率的成熟决策模式。不过,专有模型如 GPT-4、Claude 3 仍在需极致能力的特殊应用中不可或缺,预示企业将采用混合策略,灵活选用最合适的工具。

检索增强生成:化解 LLM 局限

检索增强生成(RAG) 已成为企业用专有数据定制 LLM、解决基础模型局限的主流模式。70% 使用生成式 AI 的公司采用 RAG 系统,标志着 LLM 部署方式的根本转变。RAG 通过从企业知识库检索相关文档和数据,为 LLM 查询提供上下文,让模型输出基于组织数据而非仅依赖训练数据。这直接解决了幻觉问题——Telus 调查显示 61% 的人担忧 LLM 虚假信息,而 RAG 通过限定输出在可检索、可验证的信息范围内,显著降低了幻觉发生率。RAG 基础设施增长迅猛——向量数据库同比增长 377%,为所有 LLM 相关技术之最。向量数据库储存文档和数据的数值表示,实现快速相似性检索,是 RAG 系统的关键。这一趋势反映出企业已认识到 RAG 能以较低成本和复杂度实现生产级 LLM 应用,无需微调或预训练。RAG 还便于数据治理、实时信息引入和动态知识库更新,无需重训模型。该模式已成行业标准:企业将文档向量化,存入专用数据库,在用户查询 LLM 时检索相关上下文,实现 LLM 能力与组织知识的混合系统。

挑战、局限与幻觉问题

尽管 LLM 能力卓越,但在关键应用中的可靠性和适用性仍受限。幻觉——即 LLM 生成虚假、无意义或自相矛盾信息——是最突出的限制。研究显示,ChatGPT 的矛盾输出率达 14.3%,幻觉可能带来严重后果。如曾有 ChatGPT 错误总结法律案件并虚假指控电台主持人诈骗,引发诉讼。幻觉成因包括训练数据质量问题、模型理解语境的局限、上下文窗口限制(一次可处理的 token 数有限)以及难以把握讽刺、文化典故等细微语义。此外,LLM 难以多步推理、无法实时访问信息且易受训练数据偏见影响。这些局限推动企业在提示工程、微调、RAG 和持续监控等领域大力投入。生产环境下的 LLM 部署需配套治理、质控和人工审核以保证输出可靠。幻觉防控成为焦点——Nexla 研究指出,幻觉类型包括事实错误、无意义回复和自相矛盾,需针对性防范。

LLM 实施要点与最佳实践

  • 模型选择:在开源模型(76% 企业偏好,便于定制和降本)与专有模型(极致能力)间权衡;77% 企业更青睐 130 亿参数及以下小型模型,实现性价比最优
  • 数据准备:投入高质量、多样化训练数据,包括 Common Crawl 及领域语料;数据质量直接影响模型表现并降低幻觉率
  • 检索增强生成:部署 RAG 系统(70% 企业采用),以专有数据支撑 LLM 输出,降低幻觉风险,向量数据库年增长 377%,已成基础设施
  • 治理与监控:建立治理框架、质控流程和持续监测,保障生产可靠性;高度监管行业以强治理反促创新,领先落地
  • 微调 vs. 提示工程:提示工程适用于快速原型和通用场景,微调则专用于需持续、专业输出的领域任务
  • 上下文窗口管理:应用设计需考虑上下文窗口限制,可通过分块或层级处理应对长文档
  • 幻觉防控:组合输入校验、参数调整、审核层和人工验证等多种手段,共同减少虚假信息输出
  • 实时集成:将 LLM 连接到实时数据源和知识库,提升信息时效性,减少过时和无关回复

未来趋势与战略影响

LLM 领域持续快速演进,数大趋势正塑造企业 AI 的未来。多模态 LLM 能同时处理文本、图像、音频和视频,推动 LLM 应用超越文本。Agentic AI 系统 可感知环境、决策并自主行动,已从研究走向生产,金融服务和医疗行业无服务器模型部署分别增长 131% 和 132%,助力实时 AI 决策。全球 LLM 市场 2025 年已达 77.7 亿美元,2034 年预计超 1230 亿美元,反映出企业持续投资。更小更高效的模型 正获青睐,企业为优化成本和延迟更倾向于 130 亿参数模型。行业专用模型 数量激增,企业发现通用模型往往不及专用模型表现。AI 领先者与落后者的差距拉大——早期投入数据基础设施、治理和 LLM 能力的企业正享受复利回报。高度监管行业将继续领跑,其以治理为先的模式为 AI 规模化树立了典范。未来,LLM 将与企业系统深度融合,通过 RAG 和向量数据库实现实时数据访问,并借助自主系统实现决策自动化,彻底改变企业运营与竞争格局。

LLM 与 AI 监控:品牌与域名追踪的新命题

LLM 作为主要信息源的兴起,为品牌管理和域名监控带来新挑战。AmICited 等平台可追踪 LLM 在响应中如何引用品牌、域名和 URL,因为 AI 正日益成为信息传递的中介。随着 ChatGPT、Perplexity、Google AI Overviews 和 Claude 等成为主要搜索与信息发现工具,监控 LLM 输出对于了解品牌认知和确保准确呈现至关重要。企业需关注的不仅是传统 SEO,更要进行 LLM 优化——保证内容在 LLM 生成响应时被准确引用和展现。这标志着数字战略的根本转变,LLM 可融合多源信息并以新方式呈现,甚至影响品牌认知与定位。监测 LLM 提及有助于了解 AI 如何诠释专家地位、细分定位和组织权威。追踪与分析 LLM 引用,企业可发现展现漏洞、纠正错误并优化内容战略以适应 AI 驱动的发现。随着企业信息合成与决策日益依赖 AI,LLM 监控的重要性只会与日俱增,成为现代数字战略和品牌管理的核心。

常见问题

LLM 与传统机器学习模型有何不同?

LLM 在规模、架构和能力上与传统机器学习模型有本质区别。传统模型通常在结构化数据上针对特定任务训练,而 LLM 则采用变换器架构,在巨量非结构化文本数据上进行训练,包含数十亿参数。LLM 可通过少样本或零样本学习,在无需重新训练的情况下完成多种任务,而传统模型则需针对每个任务单独训练。根据 Databricks 研究,企业在生产环境中部署的 AI 模型数量增加了 11 倍,LLM 因其多样性和泛化能力成为增长最快的类别。

LLM 如何生成文本,参数起什么作用?

LLM 通过自回归生成过程来生成文本,即模型根据序列中的前一个 token(词或子词)预测下一个 token。参数是神经网络在训练期间学习到的权重和偏置。单个 LLM 可包含数千亿参数——GPT-3 拥有 1750 亿参数,Claude 3 超过 3000 亿。这些参数使模型能够捕捉语言中的复杂模式,并生成符合语境的响应。参数越多,模型能够学习的语言细微差别越丰富,但更大的模型也需要更多计算资源。

LLM 的主要局限和挑战有哪些?

LLM 面临多项关键局限,包括幻觉(生成虚假或无意义的信息)、上下文窗口受限(限制一次可处理的文本量)、以及难以理解如讽刺或文化典故等细致语言。Telus 调查显示,61% 的人担心 LLM 产生虚假信息。此外,LLM 可能因训练数据而带有偏见,难以完成需多步推理的任务,且无法在没有外部数据集成的情况下访问实时信息。这些限制促使企业采取如检索增强生成(RAG)等实施策略,目前 70% 的企业通过该方式用专有数据定制 LLM。

企业如何在生产环境中应用 LLM?

企业在多种应用场景部署 LLM,包括客服聊天机器人、内容生成、代码开发、欺诈检测和文档分析。根据 Databricks 2024 年 AI 报告,76% 使用 LLM 的组织选择 Meta Llama、Mistral 等开源模型,且常与专有模型并行运行。金融服务领域 GPU 采用量六个月内增长 88%,而医疗与生命科学行业因药物研发和临床研究使用 NLP(同比增长 75%)。制造业利用 LLM 优化供应链和质量控制。实验到生产模型的比例从 16:1 降至 5:1,效率提升三倍。

变换器架构是什么,为何对 LLM 至关重要?

变换器架构是一种采用自注意力机制的神经网络设计,能并行处理整个文本序列,而不像早期循环神经网络那样逐词处理。这种并行方式便于利用 GPU 在海量数据集上高效训练,大大缩短训练时间。变换器由编码器和解码器组成,含多头注意力层,可让模型同时关注输入文本的不同部分。该架构使 LLM 理解远距离单词间的关系,并捕捉文本中的长距离依赖。AWS 指出,变换器架构支持数千亿参数的模型,是现代所有 LLM(如 GPT、Claude、Llama)的基础。

微调与提示工程在定制 LLM 上有何区别?

提示工程(Prompt Engineering)通过设计特定指令和上下文,在无需修改模型本身的前提下引导 LLM 输出,适用于快速、低成本的定制。微调(Fine-Tuning)则需用领域数据重新训练模型,调整其参数,虽然耗时且需更多算力,但能更深入地定制专用任务。企业通常用提示工程进行快速原型和通用应用,而微调适用于需持续、专用输出的领域场景。行业最佳实践认为,提示工程适合零样本和少样本学习,微调则适合对专有或高度专业化任务有可靠性要求时。

LLM 在 AI 监测和品牌追踪平台中扮演什么角色?

LLM 是 AmICited 等 AI 监测平台的核心,这些平台可跟踪 ChatGPT、Perplexity、Google AI Overviews 和 Claude 等系统中品牌及域名的提及。平台利用 LLM 分析 AI 系统如何在响应中引用品牌、域名和 URL。随着企业越来越依赖 AI 进行信息发现,监测 LLM 输出对品牌管理、SEO 策略及理解 AI 系统如何诠释和呈现组织信息变得至关重要。全球 LLM 市场在 2025 年已达 77.7 亿美元,预计到 2034 年将超 1230 亿美元,反映出企业在基于 LLM 的监测和分析解决方案上的持续投入。

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