大模型長文本所面臨的主要問題 原創(chuàng)
?“ 大模型上下文窗口的根本問題，是大模型的記憶問題”
在上一篇文章中主要介紹了大模型的上下文窗口，以及其與RAG技術的關系與區(qū)別；而事實上，大模型上下文窗口面臨著更加復雜的問題，因此今天就來詳細討論一下這個問題。
大模型長文本
大模型（如 GPT-4、GPT-3.5、BERT 等）處理長文本時面臨一些特殊的挑戰(zhàn)和技術細節(jié)。對于 長文本 的處理，常見的問題包括模型的輸入長度限制、生成質量控制、計算資源消耗等。以下是一些關于大模型處理長文本的要點：
1. 輸入長度限制
大多數(shù)大語言模型（如 GPT、BERT 等）對輸入的長度有一定的限制。以 GPT 系列為例，GPT-3 的最大輸入長度通常為 2048 tokens（tokens 是模型處理的最小單位，可以是一個詞、一部分詞或者符號等）。而 GPT-4 等一些更先進的模型可能支持更長的輸入長度，通?？蛇_到 4096 tokens 或更多。
超過這個長度的文本需要被裁剪或分段處理。
- 解決方案：
截斷：如果文本超出模型支持的最大長度，通常會截斷到最大長度，丟失一部分信息。
分段處理：將長文本拆分成多個子段，每個段落單獨輸入模型，然后通過后處理將結果組合。
窗口化：使用一個滑動窗口，將長文本分為多個重疊的部分，每次處理一個窗口并獲得相關信息。
2. 長文本生成與推理的挑戰(zhàn)
在生成長文本時，大模型可能會喪失上下文的連貫性，尤其是當輸入文本較長且模型只關注局部上下文時。生成的文本可能缺乏一致性，或者前后內容有明顯的脫節(jié)。
- 解決方案：
增量生成：可以逐步生成文本，即每次生成一段，然后將生成的內容作為上下文提供給模型，逐漸擴展文本的長度。
精心設計的提示詞（Prompt Engineering）：對于需要生成長文本的任務，可以設計更合理的提示詞，引導模型生成連貫的內容。
模型微調：可以對模型進行微調，使其適應生成長文本的任務，尤其是在特定領域或者特定樣式的文本生成中。
3. 計算資源消耗
處理長文本需要更高的計算資源，因為模型需要處理更多的 tokens，計算成本隨之增加。特別是當模型對每個 token 進行自注意力計算時，計算復雜度通常是 O(n2)，其中 n 是 tokens 的數(shù)量。
- 解決方案：
分布式計算：利用分布式訓練和推理框架，分擔計算壓力。
稀疏化技術：一些新型模型，如 稀疏自注意力機制，旨在減少計算量，可以處理更長文本。
4. 長文本的摘要與信息抽取
對于長文本的處理，有時并不是希望生成完整的長文本，而是對長文本進行摘要、關鍵詞提取、情感分析等任務。大模型在這種任務中同樣面臨文本長度的挑戰(zhàn)。
- 解決方案：
抽取式摘要：通過模型提取長文本中的關鍵信息并生成簡短的摘要。
生成式摘要：使用生成模型對長文本進行總結和重寫，生成一個簡潔的摘要。
5. 上下文的喪失和記憶問題
對于長文本，尤其是跨段落、跨章節(jié)的文本，模型可能在處理時喪失上下文信息。即使是 GPT-4 等較為強大的模型，依然會面臨“記憶衰減”的問題，即前面生成的內容對后面生成的內容影響較小，尤其是在長段文本的生成中。
- 解決方案：
結構化輸入：將長文本分成結構化的部分，例如段落、章節(jié)等，在每個部分內保留上下文信息。
外部記憶機制：結合外部存儲（如數(shù)據(jù)庫或緩存機制）來“記住”之前的上下文，提高模型在處理長文本時的表現(xiàn)。
6. 具體應用場景中的長文本處理
根據(jù)不同的應用場景，長文本的處理方式和技術細節(jié)也會有所不同。以下是幾種常見的場景和相關技術：
長文本問答（Long-Form Question Answering）
- 問題：如何從一個長篇文章中提取出問題的答案？
- 解決方案：采用分段式處理或基于上下文的增強型問答模型。可以將文章分為若干段，每次處理一個段落，并結合推理能力生成正確答案。
長文本生成（Long-Form Text Generation）
- 問題：如何生成一篇長篇文章，確保內容連貫？
- 解決方案：使用增量生成或分段式生成方法。每次生成一段內容，然后根據(jù)生成的內容繼續(xù)生成后續(xù)內容。
長文本摘要（Long-Form Text Summarization）
- 問題：如何從長篇文章中提取出關鍵信息？
- 解決方案：采用抽取式摘要或生成式摘要方法，確保對關鍵信息的提取和整合。
總結
處理大模型的長文本任務時，最大的挑戰(zhàn)通常是 輸入長度限制、計算資源消耗、以及 上下文保持。可以通過分段處理、滑動窗口、外部記憶機制等方法來解決這些問題，并且結合不同的應用需求選擇適當?shù)募夹g手段來確保模型能夠有效地處理和生成長文本。
?
本文轉載自公眾號AI探索時代 作者：DFires
