為高等教育量身打造的聊天機器人:一些見解和經驗

Centrala begrepp

大型語言模型的普及對高等教育產生了重大影響,但通用模型並不總是適用於相關的專門任務。在使用這些模型時,特定領域知識的需求很快就變得明顯,定制化聊天機器人的需求也隨之而來。

Sammanfattning

本文描述了在實際應用中,所謂"定制化"大型語言模型對於高等教育機構意味著什麼。文章從瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的技術經驗出發,提供了相關的見解和經驗。

大型語言模型(LLM)是人工智能系統中的一個特殊類別,由於其易用性、公開可用性、推理能力和廣泛的知識庫,在高等教育中產生了巨大影響。然而,由於高等教育的深入專業性質,LLM經常需要更深入的特定領域知識。

定制化LLM的方法主要有三種:從頭開始訓練、微調和增強。從頭開始訓練是最複雜和資源密集的方式,需要大量的計算資源和訓練材料,通常只有大型企業才能承擔。微調則是在預訓練模型的基礎上進行調整,需要較少的計算資源,但仍需要大量的準備工作。增強是一種相對簡單的方法,通過提供相關的參考資料來定制聊天機器人的回應,但功能也相對有限。

在選擇定制化方法時,需要考慮可用資源、所需功能和最終部署的環境。對於大多數目的來說,增強方法可能就足夠了。微調可以幫助系統"學習"目標用戶的語言,並將一些基本的學科知識注入通用預訓練模型,但需要更多的努力來設置和維護。從頭開始訓練則在大多數情況下都是不可行的。

無論選擇哪種方法,最終都需要解決在何處運行推理(inference)的問題。對於主流商業模型,推理服務可以在雲端獲得,但對於自行訓練或微調的模型,則需要自行解決基礎設施問題,這可能需要大學投入額外的資源。

Statistik

現有的通用大型語言模型通常包含數萬億個詞元,需要大量的訓練材料才能適當調整和優化。
訓練一個具有競爭力的大型語言模型從頭開始需要數十億美元的投資,這對於大多數學術項目來說都是不可能的。
微調一個預訓練模型需要大量的準備工作,包括將訓練材料轉換為特定格式,並進行多輪的微調。

Citat

"大型語言模型(LLM)是只有一個特殊類別的人工智能系統,但由於其易用性、公開可用性、推理能力和廣泛的知識庫,它們在高等教育中產生了巨大影響。"
"對於足夠有用的自定義聊天機器人來說,提供的文檔數量通常大於可以提交給LLM的數量,因為存在令牌限制。因此,找到相關的文本段落並只發送這些文本是一門藝術。"
"對於大多數目的來說,增強方法可能就足夠了。微調可以幫助系統"學習"目標用戶的語言,並將一些基本的學科知識注入通用預訓練模型,但需要更多的努力來設置和維護。從頭開始訓練則在大多數情況下都是不可行的。"

Viktiga insikter från

Tailoring Chatbots for Higher Education: Some Insights and Experiences

by Gerd Korteme... på arxiv.org 09-12-2024

https://arxiv.org/pdf/2409.06717.pdf

Djupare frågor

如何在保護隱私和數據安全的同時,為聊天機器人提供推理服務?

在為聊天機器人提供推理服務時，保護隱私和數據安全是至關重要的。首先，可以通過構建代理服務來匿名化用戶的請求，例如使用ProxyGPT或HAWKI等工具，這樣可以隱藏用戶的身份信息，減少數據洩露的風險。此外，使用現有的雲服務合約（如Azure合約）也能確保用戶的互動不會被用於模型的再訓練，這對於保護機密信息尤為重要。這些措施不僅能夠增強用戶對聊天機器人的信任，還能確保遵循法律和道德標準，從而在提供高效推理服務的同時，維護用戶的隱私和數據安全。

如何在大學的研究計算基礎設施上有效地運行自定義的大型語言模型?

在大學的研究計算基礎設施上有效運行自定義的大型語言模型（LLM），需要考慮幾個關鍵因素。首先，必須確保有足夠的計算資源，這通常涉及多個高性能GPU的持續運行。其次，應該設計一個合適的推理基礎設施，這可能包括使用雲計算資源（如AWS SageMaker）或本地超級計算機。這些資源需要能夠支持24/7的運行，以便隨時滿足用戶的請求。此外，對於自定義模型的推理，還需要考慮數據的準備和管理，確保數據格式符合模型的要求，並且能夠快速進行嵌入和索引。最後，建立一個良好的監控系統，以便及時檢測和解決潛在的性能問題，確保模型的穩定性和可靠性。

除了提高學生的學習體驗,定制化聊天機器人還可以為高等教育帶來哪些其他的好處?

定制化聊天機器人除了能提高學生的學習體驗外，還能為高等教育帶來多方面的好處。首先，這些聊天機器人可以提供即時的學術支持，幫助學生解決問題，從而減少教師的負擔，讓他們能夠專注於更高層次的教學和研究。其次，定制化聊天機器人能夠根據特定學科的需求進行調整，提供更具針對性的內容和資源，這有助於提升教學質量。此外，這些系統還能收集和分析學生的互動數據，為教育機構提供有價值的見解，幫助他們改進課程設計和教學方法。最後，定制化聊天機器人能夠促進跨學科的合作，支持多語言的交流，這對於多元文化的高等教育環境尤為重要。