浙江大學(xué)《大模型應(yīng)用及原理》課程簡(jiǎn)介

在人工智能蓬勃發(fā)展的時(shí)代浪潮下，大模型作為其中的關(guān)鍵技術(shù)，正深刻改變著各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展格局。浙江大學(xué)開(kāi)設(shè)的《大模型應(yīng)用及原理》課程，旨在為學(xué)生深入剖析大模型的奧秘，助力學(xué)生掌握其核心原理與多元應(yīng)用，培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代需求的創(chuàng)新型人才。

一、課程目標(biāo)

本課程的首要目標(biāo)是讓學(xué)生全面理解大模型的基本概念與發(fā)展脈絡(luò)。學(xué)生將深入探究大模型從基礎(chǔ)理論奠基到如今廣泛應(yīng)用的演進(jìn)歷程，明晰其在人工智能領(lǐng)域的關(guān)鍵地位與作用。通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠精準(zhǔn)掌握大模型的核心技術(shù)原理，包括但不限于深度學(xué)習(xí)架構(gòu)、參數(shù)訓(xùn)練優(yōu)化方法、數(shù)據(jù)處理機(jī)制等，為后續(xù)應(yīng)用實(shí)踐筑牢理論根基。更為重要的是，課程致力于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用大模型解決實(shí)際問(wèn)題的能力，引導(dǎo)學(xué)生將大模型技術(shù)與自身專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域相結(jié)合，無(wú)論是在科研創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)，還是社會(huì)服務(wù)等方面，都能發(fā)揮大模型的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的創(chuàng)新應(yīng)用。同時(shí)，課程注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維與創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)現(xiàn)有大模型技術(shù)進(jìn)行反思與改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生探索未知領(lǐng)域的熱情，為推動(dòng)大模型技術(shù)的持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)智慧。

二、課程內(nèi)容架構(gòu)

（一）大模型基礎(chǔ)理論模塊

課程開(kāi)篇，著重介紹大模型的基礎(chǔ)理論知識(shí)。詳細(xì)講解深度學(xué)習(xí)的基本概念與原理，涵蓋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、神經(jīng)元模型、激活函數(shù)等內(nèi)容，讓學(xué)生理解深度學(xué)習(xí)如何模擬人類(lèi)大腦的學(xué)習(xí)過(guò)程，為大模型的構(gòu)建提供基礎(chǔ)支撐。深入剖析大模型的架構(gòu)設(shè)計(jì)，如 Transformer 架構(gòu)及其變體，闡釋其在處理序列數(shù)據(jù)、捕捉長(zhǎng)距離依賴關(guān)系等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在這一模塊中，學(xué)生將學(xué)習(xí)到 Transformer 架構(gòu)中的多頭注意力機(jī)制、前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵組件的工作原理，明白其如何協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)高效的信息處理與特征提取。同時(shí)，對(duì)大模型的訓(xùn)練機(jī)制進(jìn)行深入探討，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型訓(xùn)練算法、超參數(shù)調(diào)整等環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)際案例分析，讓學(xué)生了解如何構(gòu)建高質(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，選擇合適的訓(xùn)練算法（如隨機(jī)梯度下降及其變種）來(lái)優(yōu)化模型參數(shù)，以及如何通過(guò)調(diào)整超參數(shù)提升模型性能。

（二）大模型應(yīng)用領(lǐng)域剖析模塊

此模塊聚焦于大模型在不同領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。在自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域，深入講解大語(yǔ)言模型（LLM）的應(yīng)用場(chǎng)景，如文本生成、機(jī)器翻譯、智能問(wèn)答系統(tǒng)等。以 GPT 系列、文心一言等知名大語(yǔ)言模型為例，分析其在文本生成任務(wù)中的表現(xiàn)，包括生成文本的質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)、如何控制生成文本的風(fēng)格與內(nèi)容等。在機(jī)器翻譯方面，探討大模型如何利用大量平行語(yǔ)料庫(kù)進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)不同語(yǔ)言之間的高效準(zhǔn)確翻譯。在智能問(wèn)答系統(tǒng)中，研究大模型如何理解用戶問(wèn)題的語(yǔ)義，并從海量知識(shí)中提取準(zhǔn)確答案。在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域，介紹大模型在圖像識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)、圖像生成等方面的應(yīng)用。例如，在圖像識(shí)別任務(wù)中，大模型如何通過(guò)學(xué)習(xí)大量圖像數(shù)據(jù)的特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同物體類(lèi)別的準(zhǔn)確分類(lèi)；在目標(biāo)檢測(cè)中，如何定位圖像中感興趣的目標(biāo)物體，并確定其類(lèi)別與位置信息；在圖像生成方面，如 DALL - E 等模型如何根據(jù)文本描述生成逼真的圖像。此外，課程還將拓展到大模型在醫(yī)療、金融、教育等領(lǐng)域的應(yīng)用。在醫(yī)療領(lǐng)域，大模型可輔助疾病診斷、醫(yī)療影像分析、藥物研發(fā)等；在金融領(lǐng)域，可用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、智能投顧、欺詐檢測(cè)等；在教育領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)輔導(dǎo)、智能作業(yè)批改等。通過(guò)對(duì)這些應(yīng)用案例的深入分析，讓學(xué)生了解大模型在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值與挑戰(zhàn)，拓寬學(xué)生的應(yīng)用視野。

（三）大模型實(shí)踐操作模塊

實(shí)踐操作是本課程的重要環(huán)節(jié)。課程配備專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室與計(jì)算資源，讓學(xué)生親身體驗(yàn)大模型的訓(xùn)練與應(yīng)用過(guò)程。在實(shí)踐中，學(xué)生將首先學(xué)習(xí)如何使用開(kāi)源的大模型框架，如 PyTorch、TensorFlow 等，搭建簡(jiǎn)單的深度學(xué)習(xí)模型。通過(guò)實(shí)際編程操作，掌握模型的搭建、訓(xùn)練與測(cè)試流程，熟悉數(shù)據(jù)加載、模型優(yōu)化、結(jié)果評(píng)估等關(guān)鍵步驟。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生利用公開(kāi)的數(shù)據(jù)集對(duì)模型進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)特定的任務(wù)需求。例如，學(xué)生可以選擇一個(gè)預(yù)訓(xùn)練的圖像分類(lèi)模型，在自己構(gòu)建的特定圖像數(shù)據(jù)集上進(jìn)行微調(diào)，提高模型對(duì)該類(lèi)圖像的識(shí)別準(zhǔn)確率。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試進(jìn)行一些創(chuàng)新性的實(shí)踐項(xiàng)目，如基于大模型開(kāi)發(fā)一個(gè)智能應(yīng)用系統(tǒng)。學(xué)生可以結(jié)合自己的專(zhuān)業(yè)興趣與實(shí)際需求，確定項(xiàng)目主題，如開(kāi)發(fā)一個(gè)面向醫(yī)學(xué)影像診斷的智能輔助系統(tǒng)，或者一個(gè)基于自然語(yǔ)言處理的智能教育輔導(dǎo)平臺(tái)等。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生將綜合運(yùn)用所學(xué)的大模型知識(shí)與技術(shù)，解決實(shí)際問(wèn)題，提升實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。

三、教學(xué)特色

浙江大學(xué)該課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)由一批在人工智能領(lǐng)域造詣深厚的專(zhuān)家學(xué)者組成，他們不僅在大模型的理論研究方面成果豐碩，還擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供專(zhuān)業(yè)且前沿的教學(xué)指導(dǎo)。在教學(xué)方法上，采用理論講解與實(shí)踐操作相結(jié)合的方式。理論課堂上，教師運(yùn)用生動(dòng)形象的案例與通俗易懂的語(yǔ)言，將復(fù)雜的大模型原理深入淺出地講解清楚，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，教師為學(xué)生提供詳細(xì)的操作指導(dǎo)與個(gè)性化的問(wèn)題解答，確保學(xué)生能夠順利完成實(shí)踐任務(wù)，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際技能。同時(shí)，課程還引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與小組協(xié)作學(xué)習(xí)模式。學(xué)生以小組形式完成實(shí)踐項(xiàng)目，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，小組成員分工協(xié)作，共同探討問(wèn)題解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力與溝通能力。此外，邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)的資深專(zhuān)家走進(jìn)課堂，分享大模型在實(shí)際產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的最新案例與經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生了解行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)與行業(yè)洞察力。