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AI 模型如何学习

在开始训练模型之前,了解”训练”AI 时实际发生的情况会很有帮助。

AI播客:训练概念和微调策略(英语)

教学 vs 编程

传统软件就像食谱一样工作。您编写确切的指令:“如果用户点击此按钮,显示那个屏幕。“计算机每次都完全按照您的食谱执行。 AI 训练是不同的。不是编写指令,而是向 AI 展示示例并让它找出模式。

传统编程您编写:“如果电子邮件包含’winner’,标记为垃圾邮件”计算机遵循您的确切规则

AI 训练您展示:1000 封垃圾邮件和 1000 封真实邮件AI 自己找出模式

学习过程

当您训练 AI 模型时,会发生以下情况:

1. 模式识别

模型查看您的示例并尝试找到模式。就像您通过看到许多猫来学习识别猫,而不是通过记忆关于胡须和尾巴的规则。

2. 做出预测

在看到模式后,模型对新数据进行预测。起初,这些预测很糟糕 - 就像随机猜测。

3. 从错误中学习

这是”训练”部分。当模型猜错时,它会稍微调整其理解。经过数千次调整后,它在预测方面变得更好。

4. 测试知识

您在模型之前未见过的示例上测试模型。如果它在新数据上表现良好,它真正学习了模式,而不仅仅是记忆了您的示例。

不同类型的学习

AI 模型可以根据您要实现的目标以不同方式学习:

从示例学习(监督学习)

您提供带答案的示例:
  • “这封电子邮件是垃圾邮件”
  • “这张图片包含一只狗”
  • “这条评论是积极的”
模型学习为新示例预测正确答案。

从反馈学习(强化学习)

模型尝试不同的方法,您告诉它什么是好或坏:
  • “这个响应很有用” ✓
  • “这个响应没有用” ✗
模型学习最大化好的结果。

从模式学习(无监督学习)

模型在没有被告知要寻找什么的情况下找到模式:
  • 将相似文档分组
  • 找到异常交易
  • 发现客户细分

为什么训练需要时间

训练不是即时的,因为模型需要:
  1. 处理所有数据 - 查看您提供的每个示例
  2. 调整数百万参数 - 微调其理解
  3. 验证其学习 - 检查它是否真的在改进
  4. 避免记忆 - 确保它学习模式,而不是特定示例
可以将其想象为学习骑自行车。您不会立即掌握 - 您会摇摆、跌倒、调整并逐渐改进。

确定性 vs 概率性

重要概念:AI 模型是概率性的,不是确定性的。
确定性(传统软件):
  • 相同输入 → 相同输出,总是
  • 2 + 2 = 4,每次都是
概率性(AI 模型):
  • 相同输入 → 略有不同的输出
  • “写一个摘要” → 每次都有不同的有效摘要
这就是为什么 AI 模型可以具有创造性并处理模糊情况,但也是为什么它们有时会犯错误或给出意外结果。

数据的作用

数据在 AI 训练中就是一切。训练数据的质量和数量决定了模型的表现。

质量很重要

好数据
  • 准确的标签
  • 多样化的示例
  • 平衡的类别
  • 干净且一致

差数据
  • 错误的标签
  • 有限的多样性
  • 不平衡的类别
  • 嘈杂或不一致

数量有帮助

更多示例通常会导致更好的模型:
  • 10 个示例:模型几乎无法工作
  • 100 个示例:基本理解
  • 1,000 个示例:良好性能
  • 10,000+ 个示例:优秀结果
但质量胜过数量。100 个好示例比 1,000 个坏示例更好。

常见训练挑战

过拟合

模型记忆您的训练数据而不是学习模式。 示例:仅在专业头像上训练的模型可能在随意的自拍上失败。 解决方案:使用多样化的训练数据和验证集。

欠拟合

模型太简单,无法捕获数据中的模式。 示例:尝试用小型模型分类复杂的医学图像。 解决方案:使用更有能力的模型或训练更长时间。

不平衡数据

当您的一个类别的示例比另一个多得多时。 示例:950 个合法交易 vs 50 个欺诈交易。 解决方案:平衡您的数据集或使用加权训练。

什么使训练成功

  1. 明确的目标 - 确切知道您希望模型做什么
  2. 好数据 - 代表真实世界使用的高质量示例
  3. 正确的模型大小 - 不要太简单,不要不必要地复杂
  4. 适当的验证 - 在模型未见过的数据上测试
  5. 耐心 - 训练需要时间和实验

下一步

现在您了解了 AI 训练如何工作,让我们看看:

模型类型

不同任务的不同架构

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