小白也能懂的大模型介绍(1):AI、机器学习、深度学习、生成式AI与大语言模型到底是什么关系

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内容大纲:
本文系统梳理了人工智能、机器学习、深度学习、生成式AI与大语言模型五者的层级关系,以生活化类比阐释核心概念。从“让机器变聪明”的人工智能目标出发,层层递进:机器学习通过数据总结规律,深度学习借助神经网络自动提取特征,生成式AI实现内容创作,而大语言模型作为其核心,通过“预测下一个词”生成文本。文章强调,这些概念如俄罗斯套娃般层层包含,理解其本质有助于摆脱术语混淆,理性看待AI能力与局限。
一、前言:为什么要搞清楚这些词
你可能已经在新闻、朋友圈或工作群里见过这些词:AI、人工智能、机器学习、深度学习、生成式AI、大模型……它们经常一起出现,有时还被当成同一个东西。如果有人问你一句"大模型和AI到底有什么区别?",很多人可能会卡住。
其实这几个词并不是并列的关系,而是一层套一层的包含关系,就像俄罗斯套娃:最大的一个套着中等的,中等的套着更小的,最里面的那个才是我们最常接触到的"大模型"。
接下来,我们就从最外面的那个"娃娃"——人工智能——开始,一层一层往里拆,每一步都配上生活中的例子。
二、人工智能:让机器表现出"聪明"
2.1 什么是人工智能?
人工智能(Artificial Intelligence,简称 AI)的目标,是让机器表现出"聪明"的样子。这里的"聪明",指的是机器能感知周围的情况、做出判断,并完成一些原本需要人来完成的事。
举几个身边的例子:扫地机器人碰到墙会自动转弯,它"知道"前面有障碍,于是换一个方向,这是AI;手机里的语音助手听懂你说"明天早上七点叫我",然后自动设置闹钟,这也是AI。
早期的AI非常朴素,主要靠人写规则。比如工程师写下这样的规则:"如果前面有障碍物,就向右转;如果电量低于20%,就回充电座。"机器照着规则执行,表现出了"聪明"的行为。这种靠人工规则实现的智能,同样属于AI。
小贴士:只要机器能做出"像聪明人一样"的决定,不管它是怎么实现的,在这个概念里都可以叫作人工智能。它是一个很宽泛的"大目标",而不是某一种具体的技术。
2.2 两种不同的"聪明"
学术界对人工智能有两种不同的期待。
强人工智能指的是真正拥有意识、能像人一样理解世界的机器。这仍是科学上的远大目标,目前还没有实现。
弱人工智能则是只在特定任务上表现得"聪明",比如下棋、翻译、识别图片。我们今天接触到的AI产品,几乎都属于弱人工智能。
这里要提醒一点:今天的AI大多是在模仿人类的"行为"。比如它能写出像样的文章,但它是否真正"理解"了文章的含义,至今仍有争议。
2.3 小结
人工智能是最大的那个概念,它描述的是一个目标:让机器变得"聪明"。至于用什么方法去实现这个目标,就要看下一层——机器学习。
三、机器学习:让机器从例子中学
3.1 为什么需要机器学习?
假设你想让机器自动识别垃圾邮件。最直接的办法是写规则:标题里有"免费"两个字,就判为垃圾邮件;发件人是一串乱码,也判为垃圾邮件……但骗子很聪明,他们会把"免费"改成"免 费",或者换一个发件人,规则很快就失效了。规则越写越多,越来越难维护。
机器学习换了一种思路:我们不再一条条地写规则,而是给机器看大量已经分好类的邮件(比如5000封,哪些是垃圾邮件、哪些不是),让它自己从中总结出规律。
一句话定义:机器学习,就是让计算机从数据中自动总结规律,再用这些规律去处理新的情况。
3.2 用打车的例子理解机器学习
假设某打车平台的计费规则是:起步价10元,每公里2元。那么行驶 x 公里的费用 y 就是:
y = 2x + 10
这个式子是人告诉计算机的,所以计算机能很快算出结果。现在换一个问法:如果我们不知道这个规则,只有几次打车的记录呢?
| 行驶公里数(x) | 实际费用(y) |
|---|---|
| 1 公里 | 12 元 |
| 2 公里 | 14 元 |
| 3 公里 | 16 元 |
我们人一眼就能看出规律:每多跑一公里,多收2块钱;不管跑多远,都有10块钱的起步价。机器学习做的,就是从这些记录里自动找出这条规律。
具体怎么做呢?机器会尝试各种数字,把"y = ? × x + ?"里的两个问号填上合适的数,直到它算出来的费用和真实记录最接近为止。最后它找到的是 2 和 10。这时,一条规律就学到了。
把这些数据点画在坐标图上,学到的规律正好是一条直线:

图3:根据已知数据找到的规律是一条直线,用它就能预测新的情况
有了这条规律,机器就能回答新的问题:"我要去20公里,大概要多少钱?"计算一下:2 × 20 + 10 = 50,大约 50 元。这一步,就叫作预测。

图2:机器学习的基本流程:先从历史数据中学习规律,再用学到的模型去预测新情况
3.3 认识几个关键词
上面的例子里出现了几个重要的词,我们用生活中的类比来理解:
| 术语 | 在打车例子中是什么 | 生活中的类比 |
|---|---|---|
| 特征 | 输入的信息,这里是"公里数" | 你判断一个水果是否成熟时,看的颜色和软硬程度 |
| 标签 | 正确答案,这里是"实际费用" | 做练习题时,书后面附的标准答案 |
| 参数 | 模型需要学习的数字,这里是 2 和 10 | 做菜时的配方比例,盐放多少、糖放多少 |
| 训练 | 用历史数据找出参数的过程 | 刷了很多套题,总结出解题套路 |
| 预测(推理) | 用学好的模型处理新数据 | 考试时,用学到的套路去解没见过的新题 |
3.4 机器学习的五种学习方式
机器学习的核心,是机器从哪里获得"学习信号"——也就是它怎么知道自己做得对不对。根据这个信号的来源,机器学习大致可以分为五种。
| 学习方式 | 怎么学 | 生活类比 | 例子 |
|---|---|---|---|
| 监督学习 | 数据带有标准答案,机器对照答案修正自己 | 老师批改作业,对错一目了然 | 根据花瓣的测量数据判断花的品种(鸢尾花数据集,150朵花,3个品种) |
| 无监督学习 | 没有标准答案,机器自己找出数据中相似的部分 | 整理衣柜时,没人教你分类,你也会把相似的衣服放在一起 | 把网购用户按消费习惯自动分成几个群体 |
| 半监督学习 | 只有少量答案,同时利用大量没有答案的数据 | 复习时只有几道题有标准答案,但你可以借这几道题去理解其他题 | 医生只标注了少量X光片,再借助大量未标注的片子提升模型的准确率 |
| 自监督学习 | 机器从数据本身"自造"答案,不需要人工标注 | 做完形填空:把句子里的一个词遮住,让你猜 | 大语言模型通过"预测下一个词"从海量文本中学习 |
| 强化学习 | 根据做事后得到的奖励或惩罚,不断调整策略 | 玩游戏时,靠得分高低慢慢摸索出打法 | AlphaGo 通过大量对弈不断改进棋艺,2016年击败了世界围棋冠军李世石 |
小贴士:不需要现在就把五种方式背下来,只要知道它们的区别就够了。其中,自监督学习是大语言模型训练的核心方式,后面会反复用到。
3.5 机器学习能做哪些事?
分类:判断一个东西属于哪一类。比如判断邮件是不是垃圾邮件,判断照片里是猫还是狗。
回归:预测一个具体的数值。比如根据面积和地段预测房价,根据历史数据预测明天的气温。
聚类:把相似的东西自动归为一组。比如把用户分成"喜欢运动""爱看美食"等群体,而事先并不知道有哪些群体。
关联规则:找出经常同时出现的东西。比如超市发现买牛奶的顾客,常常也会买面包,于是把两者摆在相近的位置。
序列预测:根据前面的内容推测后面的内容。比如根据前几个字猜下一个字,或者把一句中文逐词翻译成英文。
四、深度学习:让机器自己学会"看重什么"
4.1 深度学习是什么?
深度学习是机器学习的一个分支。它的核心是神经网络。
"神经网络"这个名字听起来很神秘,其实它的灵感来自人脑中的神经元:每个神经元接收信号、做一点简单的处理,再把结果传给下一个神经元。把成千上万个这样的简单单元连接起来,就形成了一张网络。
可以把它想象成一群人接力传话:第一个人听到原话,稍作加工后告诉第二个人;第二个人再加工,一层一层往下传;最后一个人说出结论。每个人只做一件小事,合在一起,却能完成很复杂的任务。
4.2 "深"是什么意思?
一个神经网络通常由三部分组成。
输入层负责接收原始信息,比如一张图片里每个像素点的颜色数值。
隐藏层负责一层一层地加工信息。它们之所以叫"隐藏",是因为这些中间过程不直接展示给使用者看。
输出层给出最终结果,比如"这张图是猫的概率是97%"。

图5:数据从左边的输入层进入,经过中间的隐藏层层层加工,从右边的输出层得出结果
深度学习中的"深",指的就是隐藏层很多,网络很深。层数越多,网络能够处理的信息就越复杂。
4.3 逐层抽象:网络是怎么"看懂"图片的?
以"认出一只猫"为例。电脑看到的一张图片,本质上只是一大堆数字,每个数字代表某个像素点的颜色亮度。这些数字本身毫无意义,人眼看到的"猫",对电脑来说什么都不是。
深度学习网络会一层一层地提取信息:
浅层:发现哪里有明暗交界的线条,哪里是某种颜色,也就是最基础的边缘和颜色。
中层:把这些线条和颜色组合起来,识别出耳朵的形状、眼睛的位置、胡须的走向等局部部件。
深层:把这些部件拼在一起,判断它是一只完整的猫。

图6:从像素到整体,信息一层比一层抽象,越来越接近最终答案
这个过程很像你认识一个熟人:你先注意到一双眼睛、一个鼻子,再把它们合起来,认出这个人。从细节到整体,逐层抽象。
最关键的一点是:每一层"应该关注什么特征",并不是工程师一条条写进去的,而是网络在大量图片的训练中自己学会的。这就是深度学习的"自动学习特征",它省去了人工设计特征这一步最费力的工作。
4.4 深度学习和传统机器学习有什么不同?
| 比较方面 | 传统机器学习 | 深度学习 |
|---|---|---|
| 特征从哪来 | 大多需要人工设计 | 网络从原始数据中自动学习 |
| 结果好解释吗 | 比较清楚,容易看出判断依据 | 内部像"黑盒",较难解释 |
| 对数据量的要求 | 数据少时也能有一定效果 | 通常需要海量数据 |
| 计算资源 | 普通电脑通常就能完成训练 | 训练需要大量GPU等高性能计算资源 |
需要说明的是,深度学习并不是"全面更好"的代名词。它在图像、语音、语言这类复杂数据上表现突出,但在数据很少、又需要清楚解释判断依据的场景里,传统方法依然很有价值。
4.5 深度学习已经用在哪里?
手机的人脸解锁、语音转文字、拍照识别植物、外语翻译、自动驾驶中的行人识别……这些功能的背后,很多都依赖深度学习。你每天可能都在不知不觉中使用它。
五、生成式AI:从"判断"走向"创作"
5.1 判断式AI与生成式AI
前面讲的很多AI,本质上是在做"判断":这封邮件是不是垃圾邮件?这张图里是不是猫?它们从已有的内容中挑出答案,也叫"分析式AI"。
生成式AI(Generative AI,简称 GenAI)则不同。它能根据你的要求,创造出从前并不存在的内容:一段文字、一幅画、一段音乐、一段代码。

图4:判断式AI输出的是"已有的答案",生成式AI输出的是"新的内容"
5.2 为什么同一个问题,AI的回答每次可能不一样?
我们用天气预报来理解。天气预报说"明天降雨概率60%",它并没有说"明天一定下雨"。如果你今天问,它说有雨;明天再问,它的数字可能变了。但这些说法都是根据概率做出的合理判断。
生成式AI的工作方式和这很像。它学到的,是"在这种情况下,各种可能的内容各自出现的概率",然后根据这些概率选出一个结果。这有点像抽签:概率高的签就多,但每次抽到的不一定是同一支。
这也解释了一个常见现象:同一个问题问两次,AI的回答文字可能不完全一样,但意思通常相近。
注意:"概率高"不等于"一定正确"。生成式AI说得很流畅,并不代表每个细节都对,这一点在后面的章节还会讲到。
5.3 生成式AI有哪些常见类型?
| 类型 | 能做什么 | 常见产品举例 |
|---|---|---|
| 文本 | 写文章、写邮件、总结资料、翻译、回答问题 | ChatGPT、DeepSeek、Kimi、豆包 |
| 图像 | 根据文字描述画图、修图、设计海报 | Midjourney、DALL·E 3、Stable Diffusion、豆包 |
| 音频 | 生成语音、背景音乐、歌曲 | Suno、Udio |
| 视频 | 根据文字或图片生成短视频 | Runway、Veo、可灵 |
产品名称会随时间变化,这里仅作举例。
小贴士:严格来说,生成式AI是一个更宽泛的概念。目前主流的生成式AI几乎都是基于深度学习实现的,所以在实际讨论中,两者经常被放在一起说。
六、大语言模型:会"接龙"的文字大师
6.1 什么是大语言模型?
大语言模型(Large Language Model,简称 LLM),顾名思义,是一种"很大的"、专门处理语言的模型。它通过阅读海量的文本进行训练,参数规模达到数十亿以上,因此能够理解和生成人类语言。
需要注意,大模型并不是把读过的文字原样存进了一个数据库,而是把其中的语言规律"压缩"进了大量参数里。所以它能写出从没见过的句子,也能解释它没有专门背过的概念。
它和生成式AI是什么关系?生成式AI是一个大类,能生成文字、图像、音频等多种内容;大语言模型则是其中专门处理文本的核心技术路线。我们平时说的ChatGPT、DeepSeek,都属于这一类。
6.2 大模型是怎么"说话"的?
很多人以为,大模型是在脑子里想好一整段话,再一口气说出来。其实它的基本工作非常朴素:根据前面的内容,预测下一个最可能出现的词。
你可以想象一下手机输入法的联想功能。你输入"今天天气真",输入法会推荐"好""热""不错"之类的候选词,并且把你最可能想要的排在前面。大模型做的事情与此类似,只不过它参考的前文更长、候选更多、判断也更精准。

图7:大模型会给每个可能的下一个字打分,再从中选出合适的一个(数字为示意)
选出一个字之后,模型把它接到原文后面,再重新预测下一个字。如此反复,一个字一个字地"接龙",直到写成一段完整的话。这和成语接龙有相似之处:每一步都要看前面已经有什么,然后接上一个合适的内容。
这也解释了为什么大模型能写出很长的文章:它的本质是一次次地预测下一个词,只不过每一次预测都做得非常精准。
6.3 Token:大模型眼中的"文字单位"
大模型并不是逐个汉字去理解文字,而是把文字切成一个个叫作 Token(可以译作"词元")的小片段来处理。一个 Token 可能是一个字,也可能是一个词,还可能是一个词的一部分。
对初学者来说,只需要记住两点:第一,大模型的输入和输出,本质上都是一串 Token;第二,"消耗了多少 Token"是衡量大模型用量和计费的常用单位。
6.4 "大"体现在哪里?
大语言模型的"大",主要体现在三个方面。
第一,数据大。训练时读过的文字规模可以达到万亿 Token 的量级,包括书籍、百科、新闻、论文和代码等大量公开内容。这个数量远远超过任何一个人一生能读到的文字。
第二,参数大。参数可以理解为模型内部的"旋钮",数量越多,模型能容纳的规律和知识就越丰富。训练的过程,就是不断调整这些旋钮,让预测越来越准。

图8:近几年大模型参数量的增长,纵轴为对数坐标(每一格代表10倍)
例如,GPT-3(2020年)有1750亿个参数,DeepSeek-V3 的总参数量约为6710亿。
DeepSeek-V3 采用了一种叫"混合专家"(MoE)的结构,可以类比成一家大医院:医院里有很多科室,病人只需挂对应科室的号,而不是让全院专家同时会诊。因此,模型每次处理内容时,只会激活其中一部分参数(约370亿),既保留了庞大的知识容量,又控制了单次计算的成本。
第三,算力大。训练这样的模型,需要成千上万张高端 GPU(一种擅长大规模并行计算的芯片)连续运行数月,投入的硬件和能耗成本动辄达到数百万美元以上。
6.5 大模型的三种常见结构
目前主流的大模型,内部结构大致分为三类。它们读写文字的方式不同,擅长的事情也不同。
| 结构 | 通俗理解 | 擅长什么 | 代表模型 |
|---|---|---|---|
| 仅解码器(Decoder-only) | 边读前文边接着往下写,像作家续写故事 | 聊天对话、写作、写代码、推理 | GPT系列、Llama 3、DeepSeek-V3 |
| 仅编码器(Encoder-only) | 把一段话从前到后通读,理解它的意思 | 文本分类、情感分析、语义搜索 | BERT、RoBERTa |
| 编码器-解码器(Encoder-Decoder) | 先完整读懂原文,再写出另一种形式的结果 | 机器翻译、文章摘要 | T5、BART |
目前主流大模型大多基于2017年提出的 Transformer 架构。我们平时说的"大模型",多指第一类,也就是以GPT为代表的生成式模型。
6.6 为什么大模型既"聪明"又会"犯错"?
它很"聪明"的原因:它学的是语言的规律和海量的知识,所以能写出流畅的文章,也能解释复杂的概念,还能完成翻译、总结、编程等多种任务。
它会"犯错"的原因:它是靠概率一步步"接龙"生成内容的,有时会写出听起来很合理、实际却不正确的内容。这种现象叫作"幻觉",例如编造一篇并不存在的论文,或给出错误的数字和日期。
它的知识有时间边界:它的知识来自训练数据,训练完成之后发生的新事情,它未必知道,除非借助搜索等工具去补充。
使用建议:涉及医疗、法律、财务、考试等重要内容时,一定要核实原始来源。把大模型当作一个知识面很广、但偶尔会记错细节的助手,是比较健康的使用方式。
七、一张图看懂五者的关系

图1:五个概念的包含关系。圈越外,范围越大;圈越里,越具体
用一句话概括:人工智能是最大的圈,是一个目标;机器学习是实现这个目标的主要方法;深度学习是机器学习中,用多层神经网络来学习的一类方法;生成式AI是能够创作内容的AI,目前主要依靠深度学习实现;大语言模型则是生成式AI中专门处理文本的核心,也是我们现在最常接触到的"大模型"。
八、常见问题解答
Q1:大模型会"思考"吗?
从结果看,它能完成很复杂的任务。但它的基本机制是根据概率预测下一个词。它是否真正"理解"了内容,目前学界仍有不同观点,并没有定论。
Q2:大模型就是搜索引擎吗?
不是。搜索引擎的作用是帮你找到已经存在的网页;大模型则是根据学到的规律生成回答。两者也可以结合使用:很多AI产品在回答问题时,会先联网搜索,再由大模型整理成通俗易懂的回答。
Q3:学这些,需要先会编程或数学吗?
入门阶段不需要。理解概念主要靠生活类比和直观的例子。如果之后想动手开发,再学编程和数学会更顺利。
Q4:普通人怎样入门体验?
最好的方法是直接打开常用的AI对话工具,多问、多试、多比较。比如同一个问题换一种说法,看看回答有什么不同;让它解释一个不懂的概念,再追问一句"能举个生活中的例子吗?"。边问边想,就是最好的学习过程。
九、术语速查表
学习过程中遇到不懂的词,可以随时回来查阅。
| 术语 | 一句话解释 |
|---|---|
| 人工智能(AI) | 让机器表现出"聪明"行为的技术科学,是一个宽泛的目标 |
| 机器学习(ML) | 让计算机从数据中自动总结规律,并用来处理新情况 |
| 深度学习(DL) | 使用多层神经网络进行学习的机器学习方法 |
| 神经网络 | 由大量简单计算单元相互连接组成的网络,是深度学习的基础 |
| 生成式AI(GenAI) | 能够创作文本、图像、音频、视频等新内容的AI |
| 大语言模型(LLM) | 在海量文本上训练,能够理解和生成语言的大规模模型 |
| 特征 | 输入给模型的信息,例如公里数、图片的像素值 |
| 标签 | 训练数据中的正确答案,例如实际费用、图片属于哪一类 |
| 参数 | 模型内部可以调整的数字,决定模型的能力与"知识容量" |
| 训练 | 用大量数据不断调整参数,让模型越来越准的过程 |
| 推理(预测) | 用训练好的模型处理新数据、给出结果的过程 |
| Token | 大模型处理文本的基本单位,可以是一个字、一个词或词的一部分 |
| 提示词(Prompt) | 你输入给大模型的指令或问题,也就是你对AI说的话 |
| 幻觉 | 模型生成的内容看起来合理,但实际上与事实不符 |
十、总结
回顾全文,我们可以用一条线把这些概念串起来:人工智能是目标,机器学习是让机器从数据中学习的主要方法,深度学习是其中用多层神经网络来学习的一类技术,生成式AI是能够创作内容的AI,而大语言模型则是专门处理语言、靠"预测下一个词"工作的核心技术。
理清这层关系,再看新闻里的各种概念,基本就不会混淆了。接下来,不妨打开一个AI对话工具,亲自试一试。很多概念,动手用一用,就会豁然开朗。
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