研究成果丨LLM時代小模型的應用潛力與挑戰

時間: 2025-01-10 09:51 來源: 作者: 字号: 打印

近年來,随着人工智能技術的飛速發展,大語言模型在自然語言處理領域取得了顯著成就。然而,由于其高昂的成本和資源消耗,其商業化應用仍處于早期階段。相比之下,小語言模型憑借較低的訓練成本和較小的計算資源需求等優勢,展現出很大的潛力。

基于此,Betvictor中文版财富管理研究中心撰寫了《LLM時代小模型的應用潛力與挑戰》研究報告(以下簡稱《報告》)。《報告》通過分析國内外小模型的發展現狀與具體案例探讨了小模型的應用潛力與面臨的挑戰,為我國AI行業發展提供了參考建議。

《報告》主要分為四部分。

第一部分,LLM時代小模型的發展現狀。

《報告》對小模型(SLM)與大模型(LLM)在多個維度上的差異進行了對比分析,并總結了小模型的優勢。《報告》指出,盡管小模型相較于大模型在參數數量上較少,但在特定應用場景下,它們展現出了諸如成本效益、部署靈活性以及快速響應能力等顯著優勢。因此,小模型在移動設備、智能家居、語音識别等領域具有廣泛的應用前景。

《報告》進一步分析了國内外小模型的研發現狀及其特點。研究發現,國際大公司如微軟、谷歌等主要集中在通用大模型的開發,其開發成本較高,依賴強大的計算能力和豐富的數據資源支持。與此不同,國内企業更多關注于垂直領域的小模型應用,特别是在金融、醫療和教育等行業。這些小模型的開發成本較低、見效快,并且能夠靈活适應各行業的具體需求和生态環境。

《報告》還探讨了小模型技術的進展。通過采用LLM剪枝(pruning)和知識蒸餾(knowledge distillation)等技術,研究人員顯著提升了小模型的性能。雖然小模型的體積較小,但它們在多語言處理、數學推理等常規任務中的表現同樣出色。如今,這些小模型已經能夠接近甚至達到大模型的水平。

第二部分,小模型的應用案例。

《報告》介紹了幾款國内外具有代表性的小語言模型,探讨它們在特定任務中的表現,展示小模型在實際應用中的潛力。國外以通用小模型為主,例如,微軟推出的通用小模型Phi-3-Mini專為低資源、高效率、通用領域的任務而設計。Phi-3-Mini在語言理解和生成中表現出色,能夠與GPT-3.5媲美。蘋果團隊發布的通用小模型OpenELM專為終端設備設計,聚焦隐私保護和數據安全,彌補了以往大規模語言模型(LLM)産品在這些領域的短闆。國内以垂直領域小模型為主。例如,浙江大學等研發了智能教學小模型智海·三樂、山東大學等研發了法律咨詢小模型夫子•明察、DeepSeek開發了代碼智能小模型DeepSeek-Coder-V2-Lite、度小滿推出了金融咨詢軒轅-6B小模型。

《報告》通過國内外案例比較發現,我國發展小模型具有比較優勢。第一,小模型體積雖小,但對具體場景中的優化能力能夠超越國外通用模型。第二,小模型綜合能力大幅提升,在成本和效率上有明顯優勢。第三,小模型具有技術創新性。我國具有豐富AI模型的落地場景,以及龐大的用戶數據基礎。在全球AI競賽中,發展小模型能夠幫助中國有效規避高端芯片和算力資源的制約,通過以靈活、高效、經濟的方式,在特定領域快速形成技術優勢并實現彎道超車。

第三部分,小模型面臨的挑戰及解決方案。

《報告》指出,小模型由于其參數較少和網絡結構較小,在處理複雜任務時通常面臨一定的局限性。一是小模型處理複雜任務能力有限。小語言模型的處理能力受限于其較小的參數量,導緻在執行需要深入理解上下文、生成流暢多樣的文本或應對複雜語言模式的任務時表現不佳。因此,要适當增加模型的參數量,提升數據質量,通過遷移學習的方式增強小模型的針對性和精度。

二是數據質量依賴性。如果訓練數據中存在偏差或不平衡,小模型可能會在特定場景下表現出較低的泛化能力,甚至産生不準确的預測或生成内容。因此,要确保訓練數據的質量。一方面,在數據清洗時要進行去噪處理,通過去除重複項、糾正标注錯誤等方式來提高數據質量。另一方面,要結合外部的知識庫,彌補數據中存在的不足,增強模型的泛化能力。

三是小模型使用的局限性。小語言模型通常設計為專門處理特定領域或任務,因此其知識庫相對有限,難以應對跨領域的複雜問題。為了解決小模型使用局限性的問題,一是模塊化設計,将小模型設計為可擴展的模塊系統,可以通過引入專門的插件或外部知識庫,擴充其對不同主題的處理能力。二是多模型集成,通過将多個小模型進行集成,形成一個組合型的系統,充分發揮每個模型在特定領域的優勢。

第四部分,小模型的未來發展趨勢和建議

在全球AI科技競賽中,探索合适的發展路徑對于超越對手至關重要。美國以大模型為主導的AI發展模式成本高昂,加之其對中國技術出口的限制,包括高端芯片的制裁。在此背景下,資源限制成為中國AI發展的一大挑戰。中國發展小而精的模型可以有效規避資源制約,快速實現技術突破。相比耗資巨大的大模型,中國的人工智能産業鍊已較為完善,創新型企業與高校科研機構衆多,為小模型的研發和應用提供了堅實支撐。同時,中國擁有豐富的産業生态與實際應用需求,能夠更高效地推動技術普及和産業轉型。

中國發展小模型,一是要精準優化與數據賦能打造高效小模型。通過優化提示工程(Prompt Engineering)和高效微調(Fine-Tuning)技術,小模型能夠顯著提升模型表現力。同時,利用高質量、跨領域的多模态數據,将極大增強小模型的泛化能力與應用場景的多樣性,推動其在垂直領域和本地化應用中的廣泛落地。二是科技創新與生态建設推動小模型多元化發展。我國要堅持高水平科技自立自強,加速關鍵核心技術的突破和創新,實現關鍵核心技術自主可控,打破外部技術封鎖和制裁的束縛。同時,要構建開放包容的創新生态系統。擴大國際科技交流與合作,積極融入全球創新網絡,深度參與全球科技創新治理,通過吸引國際頂尖人才,為我國AI領域的崛起注入活力。

中國發展小模型,能夠有效規避資源和技術限制,發揮我國自身優勢,充分釋放小模型在垂直場景中的潛力,實現人工智能領域的全面突破和産業升級,增強我國在人工智能領域的全球競争力。

報告作者

張曉燕 Betvictor中文版副院長、金融學講席教授

張藝偉 Betvictor中文版财富管理研究中心 研究專員

張遠遠 Betvictor中文版 博士後研究員

中心介紹

Betvictor中文版财富管理研究中心成立于2023年9月,緻力于運用先進科學的研究方法,通過理論結合實踐,聚焦财富管理領域的各種痛點問題,搭建學術研究、監管政策和金融業界交流的平台,開展政策和學術研究,打造中國财富管理領域的權威智庫。

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