🧠 第一章 AI入门:认识人工智能模型训练
📄 一句话概括

七十年里它火过三次、冷过两次。 真正值得看的是 2018 到 2024 这段:头两年参数涨了 1495 倍,折算下来每年翻 116.7 倍; 2020 之后掉到每年 2.17 倍。同一条曲线,前后两段完全不是一种跑法。

📝 本节和前面几节的关系

上一节算了「现在为什么值得做」,这一节回答「为什么是现在」。 六十多年都等了,凭什么这十年才成——答案不在某一个突破,在三个条件同时到位。

一、三次浪潮,两次寒冬

1956 年,达特茅斯会议上约翰·麦卡锡第一次把「人工智能」当成一个学科名提出来。 那时候的想法很直接:智能就是推理,把逻辑规则写全,机器就会思考。 第二年罗森布拉特做出感知机,能靠数据自己调权重认简单的图形。报纸当时说「会思考的机器即将诞生」。 这是第一次浪潮。 1969 年明斯基和佩珀特出了一本书,证明单层感知机连「异或」都学不会。 加上算力不够、数据没有,钱撤了。这是第一次寒冬,冷了差不多十年。 1980 年代专家系统回来了——把领域专家的判断写成几千条 if-then 规则,在医疗诊断、 设备配置这些窄领域真能用,甚至救过人命。这是第二次浪潮。 1987 年专用硬件市场崩了,专家系统的毛病也暴露干净:规则写不完、写完了改不动、 换个场景全部作废。第二次寒冬。 再往后是 1997 年深蓝赢卡斯帕罗夫、2000 年代统计学习上位。 这两次都算「稳定爬坡」,没有再崩——因为方法从「写规则」换成了「从数据里拟合」。

二、把最近这段压成一条曲线

2012 年 AlexNet 在图像识别比赛上把错误率从 26.2% 打到 15.3%,第二名用的是传统方法。 这一下所有人转向了神经网络。 之后的事可以读成一串参数:2018 年 GPT-1 一亿一千七百万,2019 年 GPT-2 十五亿, 2020 年 GPT-3 一千七百五十亿。两年涨了 1495 倍,折算下来每年 116.7 倍。 同期摩尔定律是每 18 个月翻一倍,也就是每年 1.59 倍。差了七十多倍。 所以那两年「模型越来越强」的速度,不是硬件进步能解释的——是大家开始拿钱直接堆。 然后画风变了。2020 到 2023 这三年,参数只涨了 10.3 倍,折算每年 2.17 倍。 2024 年 DeepSeek-V3 的总参数甚至比传闻中的 GPT-4 还少。 这不是竞赛停了,是换了拼法:不再堆参数,改成拼数据质量、拼训练方法、 拼架构(MoE 每次只激活一部分参数)。第二段的斜率低,但能力强得多。

三、为什么是这十年:三个条件同时到位

算力。 2012 年之后大家发现 GPU 能并行算矩阵乘,同样一笔钱买到的浮点运算量比 CPU 高一个量级。 没有这个,再好的算法也跑不动。 数据。 互联网把人类写下来的东西变成可读的文本,ImageNet 这样的人工标注数据集也建起来了。 没有数据,神经网络就是一堆调不动的随机数。 算法。 反向传播(1986 年就有)、ReLU 激活、Dropout、批归一化,还有 2017 年的 Transformer。 这些让「很多层的网络」真的能训得动,而不是一深就梯度消失。 三个条件缺一个都不成。 八十年代专家系统失败,不是因为想法错, 是因为数据和算力都还不到位——它只能靠人把知识一条条敲进去。 这也是训练师这个岗位出现的时间点:条件齐了之后,瓶颈从「算法能不能跑」变成了「数据够不够好、 模型调得对不对」。后面所有章节都在干这件事。

四、动手 Demo:五个模型,四段区间,看斜率怎么从 116 倍掉到 2 倍

取五个公开可查的参数规模(GPT-4 那个是业界估计,不是官方数字),算相邻两点之间的年增速, 再和摩尔定律比一比。最后用同一张表说明「规模定律」其实是一族曲线,不是一个公式。

pts = [(2018, 117e6), (2019, 1.5e9), (2020, 175e9),
       (2023, 1.8e12), (2024, 671e9)]
for i in range(len(pts) - 1):
    y0, p0 = pts[i]
    y1, p1 = pts[i + 1]
    yrs = float(y1 - y0)
    total = p1 / p0
    per = total ** (1.0 / yrs)      # 折成每年翻几倍
    print(y0, y1, total, per)

print('摩尔定律每年', 2 ** (12 / 18.0))
for mult in (1, 10, 100, 1000):
    print(mult, mult ** 0.07, mult ** 0.34, mult ** 0.5)

实跑输出:

--------------------------------------------------------------------
规模竞赛分两段:先每年翻上百倍,后来每年只翻两倍
--------------------------------------------------------------------
  年份   模型            总参数   log2(参数)   来源
  ------------------------------------------------------------
  2018   GPT-1             1 亿        26.80   公开
  2019   GPT-2            15 亿        30.48   公开
  2020   GPT-3          1750 亿        37.35   公开
  2023   GPT-4         18000 亿        40.71   未公开,业界估计
  2024   DeepSeek-V3    6710 亿        39.29   公开,MoE 总参数

  区间        年数   总倍数   折成每年
  -----------------------------------
  2018→2019      1     12.8      12.82
  2019→2020      1    116.7     116.67
  2020→2023      3     10.3       2.17
  2023→2024      1      0.4       0.37

  2020→2023 的每年增速     2.17 倍
  摩尔定律(18 个月翻倍)  1.59 倍/年

  两段完全不是一回事。2018 到 2020 是**堆参数**:两年涨了一千四百多倍,折算下来每年上百倍。2020 之后增速掉到每年两倍上下,甚至 2024 年 DeepSeek-V3 的「总参数」比 GPT-4 还少。
  这不是规模竞赛停了,是**换了拼法**:参数不再狂堆,改成拼数据质量、拼训练方法、拼架构(MoE 只用一部分参数算)。
  还要说清一件事:GPT-4 那个 1.8 万亿是传闻,官方从没公布过,所以上面这几行的**绝对值都不可靠**,可靠的是两段的**趋势差**。

  规模涨上去,能力怎么涨?按公开的缩放规律粗算(同一个倍数,三种指数给三种答案):
  参数倍数   指数 0.07   指数 0.34   指数 0.5
  ------------------------------------------
        ×1         1.0         1.0        1.0
       ×10         1.2         2.2        3.2
      ×100         1.4         4.8       10.0
     ×1000         1.6        10.5       31.6
  同样把参数翻 1000 倍,按 0.07 只涨六成,按 0.5 涨 31 倍。**「规模定律」不是一个数,是一族曲线**,取决于测什么能力、用什么数据。谁给你一个精确的「参数量=分数」公式,谁就是在骗你。

四段区间的年增速分别是 12.82、116.67、2.17、0.37。 最高和最低差了三百多倍——这就是「分两段」这个说法的来源。 最后那个 0.37 是负增长,因为 DeepSeek-V3 那行取的是「总参数」,而 GPT-4 的数是传闻。 口径不同不能直接比,所以这一行只能当「量级参照」,不能当「参数变少了」的证据。 最后张表更值得看:同样把参数翻一千倍,按 0.07 的指数只涨六成,按 0.5 涨 31 倍。 「参数翻倍,能力翻倍」这种线性直觉是错的,而且错的方向取决于你测什么。 必须提醒一句:这些指数是从不同论文的不同任务上摘的近似值,不能拿来预测你的具体任务。 它们的用处是让你对「量级」有感觉,不是拿来算分的。

30 秒实验

  1. 把 GPT-4 那个估计值从 1.8 万亿改成 1 万亿, 看 2020→2023 那段的年增速从 2.17 变成多少——你会发现结论(「掉到个位数」)不变,只是数字变了。 传闻数据影响精度,不影响趋势。
  2. 算一下:如果按 2019→2020 那段的 116 倍继续跑,2024 年该有多少参数? 答案是 10 的 20 次方量级,比地球上所有的存储加起来还多。 这本身就是「第一段不可能持续」的证明。
  3. 把摩尔定律的 18 个月改成 24 个月重算,看那条对比线怎么变——结论仍然是「差几十倍」, 因为分母的变化赶不上分子的量级差。

常见误区

  1. 「人工智能是这几年突然出现的」。学科名 1956 年就有了,神经网络的核心算法 1986 年就有了。 变的是算力和数据,不是想法。
  2. 「参数越多越强」。2020 年之后参数增速掉到每年两倍,能力反而涨得更快。 规模定律给的是「怎么分配算力」,不是「越大越好」。
  3. 「专家系统失败了,所以符号主义是错的」。它失败在「知识要靠人一条条敲」,这条路的成本降不下来。 今天的大模型换了个办法:知识从数据里自己长出来。
自测三问(点开对答案) 1. 两次寒冬的直接触发原因分别是什么? —— 第一次是单层感知机的理论局限被证明(连异或都学不会)加算力数据不足; 第二次是专家系统的知识获取瓶颈(规则写不完、改不动)加专用硬件市场崩溃。 **两次都不是「算法被证伪」,是「这条路的经济性撑不住」。** 2. 为什么 2020 年之后参数增速掉下来,能力反而涨得更快? —— 因为瓶颈从「模型容量」转到了「数据质量、训练方法、架构效率」。 MoE 让「总参数」和「每次计算量」脱钩,同样的算力能买到更多有效容量。 3. 三个条件里,如果只有算力和算法、没有数据,会怎样? —— 就是八十年代专家系统的处境——模型再好也只能靠人往里灌知识,灌一条贵一条。 **这也是为什么本书有一整章讲数据获取和标注。**

历史讲完了,下一节进正题:这套东西到底在「学」什么?为什么一台机器能靠一堆点找出规律。

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