离职OpenAI的技术大神karpathy，终于上线了2小时的AI大课。
——「让我们构建GPT Tokenizer（分词器）」。
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其实，早在新课推出两天前，karpathy在更新的GitHub项目中，就预告了这件事。
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这个项目是minbpe——专为LLM分词中常用的BPE（字节对编码）算法创建最少、干净以及教育性的代码。
目前，GitHub已经狂揽6.1k星，442个fork。
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项目地址：https://github.com/karpathy/minbpe
网友：2小时课程含金量，相当于大学4年
不得不说，karpathy新课发布依然吸引了业内一大波学者的关注。
他总是可以把相当复杂的LLM概念，用非常好理解的方式讲出来。
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有网友直接取消了晚上的约会，去上课了。
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与karpathy的约会之夜。
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AI机器学习研究员Sebastian Raschka表示，「我喜欢从头开始的实现，我真的很期待看到这个视频」！
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英伟达高级科学家Jim Fan表示，「Andrej的大脑是一个大模型，它能将复杂的事物标记化为简单的token，让我们小型思维语言模型可以理解。
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还有UCSC的助理教授Xin Eric Wang表示，「就个人而言，我非常欣赏他多年前发表的关于RL的文章：http://karpathy.github.io/2016/05/31/rl/，这篇文章帮助我进入了RL领域」。
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还有人直言这两个小时课程的含金量，堪比4年制大学学位。
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「Andrej是最好的AI老师」。
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为什么是分词器？
为什么要讲分词器？以及分词器为什么这么重要？
正如karpathy所言，分词器（Tokenizer）是大模型pipeline中一个完全独立的阶段。
它们有自己的训练集、算法（字节对编码BPE），并在训练后实现两个功能：从字符串编码到token，以及从token解码回字符串。
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另外，大模型中许多怪异行为和问题，其实都可以追溯到分词器。
就比如：
- 为什么LLM拼不出单词？
- 为什么LLM无法完成超级简单的字符串处理任务，比如反转字符串？
- 为什么LLM不擅长非英语语言方面的任务?
- 为什么LLM不擅长简单算术？
- 为什么GPT-2在用Python编码时遇到了超出必要的麻烦？
- 为什么LLM在看到字符串<lendoftextl>时突然停止？
- 为什么大模型实际上并不是端到端的语言建模
......
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视频中，他将讨论许多这样的问题。讨论为什么分词器是错误的，以及为什么有人理想地找到一种方法来完全删除这个阶段。
两小时大课走起
在本讲座中，他将从头开始构建OpenAI GPT系列中使用的Tokenizer。
根据YouTube课程章节介绍，一共有20多个part。
其中包括引言介绍、字节对编码 (BPE) 算法演练、分词器/LLM 图：这是一个完全独立的阶段、minbpe练习时间！编写自己的GPT-4分词器等等。
从讲解到习题演练贯穿了全部课程。
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以下是从演讲内容中总结的部分要点。
在视频结尾，Karpathy重新回顾了LLM分词器带来的怪异问题。
首先，为什么LLM又时拼不正确词，或者做不了其他与拼写相关的任务？
从根本上说，这是因为我们看到这些字符被分割成了一个个token，其中有些token实际上相当长。
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因此，我怀疑这个单个token中塞进了太多的字符，而且我怀疑该模型在与拼写这个单个token相关的任务方面应该不是很擅长。
当然，我的提示是故意这样做的，你可以看到默认风格将是一个单一的token，所以这就是模型所看到的。
事实上，分词器不知道有多少个字母。
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那么，为什么大模型在非英语任务中的表现更差？
这不仅是因为LLM在训练模型参数时，看到的非英语数据较少，还因为分词器没有在非英语数据上得到充分的训练。
就比如，这里「hello how are you」是5个token，而它的翻译是15个token，相当与原始的3倍大。
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「안녕하세요」在韩语中代表着「你好」，但最终只有3个token。
事实上，我对此感到有点惊讶，因为这是一个非常常见的短语，只是典型的问候语，如你好，最终是三个token。
而英语中的「你好」是一个单一的token。这是我认为LLM在非英语任务中表现差的原因之一便是分词器。
另外，为什么LLM会在简单的算术上栽跟头，也是与数字的token有关。
比如一个类似于字符级别的算法来进行加法，我们先会把一加起来，然后把十加起来，再把百加起来。
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你必须参考这些数字的特定部分，但这些数字的表示完全是任意的，主要是基于在分词过程中发生的合并或不合并。
你可以看看，它是一个单一的token，还是2个token，即1-3、2-2、3-1的组合。
因此，所有不同的数字，都是不同的组合。
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不幸的是，有时我们会看到所有四位数字的四个token，有时是三个，有时是两个，有时是一个，而且是以任意的方式。
但这也并不理想。
所以这就是为什么我们会看到，比如说，当训练Llama 2算法时，作者使用句子片段时，他们会确保把所有的数字都分割开来，作为Llama 2的一个例子，这部分是为了提高简单算术的性能。
最后，为什么GPT-2在Python中的表现不佳，一部分是关于架构、数据集和模型强度方面的建模问题。
但也有部分原因是分词器的问题，可以在Python的简单示例中看到，分词器处理空格的编码效率非常糟糕。
每个空格都是一个单独的token，这大大降低了模型可以处理交叉的上下文长度，所以这几乎是GPT-2分词的错误，后来在GPT-4中得到了修复。
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课后习题
在课程下方，karpathy还给在线的网友们布置了课后习题。
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快来打卡吧。
参考资料：
https://twitter.com/karpathy/status/1759996549109776702?t=lnj52VquAiuW4oG8yflJbA&s=19
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