大模型是如何「思考」的 · 全景解构
一个 Token 的旅程
大模型没有神秘的心智,其全部「思考」本质上是一场精密的数学旅程:输入文字被粉碎为词元(Token),在数千维的几何空间中锚定坐标,经由自注意力机制编织上下文网络,并在千亿参数的神经突触中检索概率,最终掷出下一个最合理的词。
PHASE 01 / 输入与切分
输入层:文字的颗粒化与编号
Tokenization & Vocabulary Mapping
计算机无法直接阅读自然语言。分词器(Tokenizer)按照统计概率子词表,将人类连续语句解构为离散的词元片段,并将每一个片段映射为词表字典中的唯一整型编号(Token ID)。
PHASE 02 / 空间几何化
嵌入层:将离散符号投射入几何世界
Embedding & High-Dimensional Semantic Space
整数 ID 缺乏语义距离。词嵌入(Embedding Lookup)为每个词元赋予一条超高维浮点数向量(如 4096 维)。语义接近的词汇在几何空间中相互靠近,赋予机器理解概念相似性与类比推理的能力。
PHASE 03 / 动态情境编织
注意力机制:Token 之间的深情凝视
Multi-Head Self-Attention (Q · K · V)
孤立的词没有思想。自注意力机制(Self-Attention)让序列中的每一个词向全体其他词发送「探针(Query)」,与它们的「键(Key)」计算契合度,并根据所得权重聚合对方的「值(Value)」,动态捕获深层语境。
PHASE 04 / 知识提炼与记忆
前馈网络:千亿参数中的联想神经元
Feed-Forward Network & Knowledge Activation
注意力汇聚了上下文,而前馈网络(FFN / MLP)则负责消化与联想。特征向量被投影至 4 倍宽度的超高维隐藏层,在此激活训练阶段铭刻在参数权重中的事实知识与推理逻辑。
PHASE 05 / 决策与生成
输出层:下一词元的概率轮盘
Logits, Softmax & Autoregressive Loop
历经几十层深度变换后,最后一个位置的向量被投射回 15 万词表的维度(Unembedding),生成无界得分(Logits)。经由 Softmax 归一化为百分比概率分布,模型依采样策略掷骰选出下一个 Token。