Transformer:从一篇被错过的论文到全球AI产业的核心支点

去年冬天在乌镇碰到一个做了12年NLP的老工程师,酒喝到半酣的时候突然拍桌子,说2017年那篇《Attention Is All You Need》他第一次看的时候,只扫了两段就关了PDF——觉得又是个换汤不换药的注意力模块改良,哪想到5年之后他整个团队的所有项目,连给客户写的智能客服话术机器人,全是基于Transformer改的。 很多人现在把Transformer吹成了通向通用人工智能的唯一门票,好像只要把参数堆得足够大,它就能自动学会人类所有的知识。真不是。

别被神化了:Transformer的本质根本不是”万能”

说穿了。 它就是个能同时算清所有输入元素之间关联权重的计算器。 当年RNN和LSTM的问题是什么?你读一篇长文章,得顺着句子从第一个字读到最后一个字,前面的信息传到后面的时候,早就被层层衰减磨得只剩个模糊影子,就像你让一个人站在队伍最后传悄悄话,传到队首的时候早就把”晚上吃火锅”改成了”晚上打火锅”。 Transformer跳开了这个顺序传递的逻辑。自注意力机制的核心逻辑,就是把所有输入的元素——不管是文本里的单词、图片里的像素块,还是音频里的采样点——全部摊开在同一个平面上,一次性计算任意两个元素之间的关联强度,哪个元素对理解当前内容的贡献大,就给哪个元素更高的权重。
Transformer自注意力机制计算流程示意图
Transformer自注意力机制计算流程示意图
但这种计算逻辑天生带短板。它没有真正的因果推演能力,所有输出都是基于训练语料里的统计关联拼接出来的。我之前试过把一个1200字的产品文档喂给某个开源大模型,让它总结成3条核心卖点,结果它给我编了个根本不存在的”全球首创技术”,我翻遍了整个文档都没找到对应的描述——你说这要是给客户发出去,得闹多大的笑话。 很多人说Transformer能解决一切问题,其实它能解决的,从来都是”关联性足够强、训练数据足够多”的场景。碰到需要真正因果推导、需要结合现实物理世界反馈的任务,它的短板就会立刻露出来。

现在的产业链,已经绕不开Transformer了

从2018年BERT模型发布,到2022年ChatGPT把Transformer的规模拉到千亿参数,整个全球AI产业链的分工,已经完全顺着Transformer的技术需求重排了。 上游是算力。原来英伟达的高端GPU主要卖给做图形渲染的游戏公司、做基础科研的超算中心,现在一半以上的H100订单,全是给跑Transformer大模型的厂商的。公开能查到的信息是,单跑一个700亿参数Transformer模型的全量微调,占用的算力相当于一个普通三口之家10年的用电量。
Transformer驱动的大模型产业链分工图谱
Transformer驱动的大模型产业链分工图谱
中游的技术团队更直接。原来做自然语言处理的、做计算机视觉的、做语音识别的,甚至做生命科学的团队,现在没有一个不转Transformer架构的——做视觉的ViT,做语音的Whisper,甚至现在用来预测蛋白质结构的AlphaFold,核心架构也是基于Transformer改的。 不过话说回来,你以为只有互联网公司在用?去年跟一个做工业质检的团队聊天,他们现在把原来的CNN模型全换成了轻量化的Transformer版本,原因说出来你可能觉得离谱——原来的CNN模型对光照变化特别敏感,车间里换个灯、工人穿的工服颜色变一下,质检准确率就掉20%,换了小参数量的Transformer之后,只要喂给它几百张新场景的图片做微调,准确率就能拉回99%,比原来调几个月的CNN参数管用多了。 下游的企业现在更是没得选。你要做智能客服,不用Transformer架构的模型,准确率根本打不过竞品;你要做代码助手,基于Transformer的Copilot已经把免费版本的价格打下来了,你不用就没市场。整个行业的技术路线,现在已经被Transformer焊死了。

热闹背后的隐忧,从来不是技术本身

算力集中带来的行业准入门槛,是第一个绕不开的问题。现在能跑得起千亿参数Transformer模型的厂商,全球数得过来的也就那么十几家,原来AI领域那种”小团队靠一个创新算法就能颠覆行业”的时代,基本已经结束了——你没有几万张GPU的集群,连模型训练的入场券都拿不到。 第二个问题是数据的来源。Transformer是个靠数据喂大的孩子,现在全球互联网上的公开高质量文本,已经快被这些大模型吃干榨净了。接下来要找新的训练数据,就得爬版权内容、爬用户的隐私数据,这里面的版权纠纷已经打了好几轮了——之前有作家集体起诉OpenAI,说它未经授权把自己的书喂给模型训练,这个案子现在还没判,但背后的问题是,整个Transformer的技术迭代,现在是建立在对海量内容的无偿征用之上的。 还有个容易被忽略的问题,就是大家现在对Transformer的能力预期已经走偏了。很多人觉得只要模型规模够大,它就能自动学会逻辑、学会推理、学会像人一样思考,但实际上到今天为止,Transformer还是那个”读过整个互联网的超级接梗王”,你抛个开头,它能顺着所有见过的上下文给你接出最顺的后半句,但你要问它接的这句话到底符不符合现实逻辑,它真没数。 很容易踩坑。

3到5年的判断:别等AGI,先看落地的真机会

未来3年,大参数的通用Transformer模型不会是主流的落地形态。反而会是各种轻量化、垂直领域的小参数Transformer模型,比如专门做法律文书审查的、专门做工业设备故障诊断的、专门做临床病历整理的,参数量可能只有几十亿,但是在特定场景下的效果比千亿参数的通用模型还好,成本还只有百分之一。 垂直领域轻量化模型的普及,会把AI的应用门槛拉到前所未有的低。现在很多中小企业用不起大模型,是因为调用一次API的成本太高,等这些小模型成熟之后,同样的功能,成本能降到原来的十分之一甚至百分之一,小餐馆、小加工厂都能用上适合自己的AI工具。 第二个判断是,算力的成本会快速下降。现在大家用的Transformer模型,都是基于FP16的精度跑的,接下来量化、剪枝的技术成熟之后,同样的模型能在消费级的GPU、甚至手机芯片上跑,到时候根本不用把数据传到云端,本地就能跑——比如你手机上的语音助手,下次更新的时候,核心就是个几亿参数的轻量化Transformer,不用联网就能帮你写邮件、整理备忘录。 第三个判断是,治理的规则会慢慢跟上。比如未来会有明确的规定,哪些数据能用来训练Transformer模型,训练出来的模型输出的内容要是侵权了,责任是谁的,不会像现在这样处于灰色地带。毕竟一个技术如果要真正普及,不可能永远靠打擦边球往前走。 上次那个乌镇碰到的老工程师,现在在公司牵头做一个轻量化的Transformer工业质检模型,他说现在再也不跟人吹什么AGI了,就想着把车间里的质检准确率再提1个点,能帮工厂少出点次品,就比什么概念都强。 技术从来都是这样。

作者|大讲堂

排版|大讲堂

审核|阿辰

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