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課程總覽:生成式 AI 時代的不確定性

PolyU COMP5511Lecture 5
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第 5 課是 COMP5511 的關鍵轉折點。我們將告別傳統運算的確定性邏輯,以及早期分類模型監督式的確定性,邁入 生成式 AI 的機率核心。在本堂課中,我們將探討現代 AI 模型為何輸出的不是「事實」,而是 機率分布,並揭開讓 LLM 得以寫詩、擴散模型得以從雜訊中作畫的機制。

1. 典範轉移:從邏輯到機率

  • 超越 IF-THEN:從僵固的規則轉向流動的統計可能性。
  • 確定性的終結:理解為何 GenAI 的結果在設計上就是 非確定性 。
  • 機率作為工具:「GenAI 時代」如何將 不確定性視為一項特點 以激發創造力,而非視為待修正的錯誤。

2. 創造的機率引擎

生成式 AI 仰賴從高維機率空間中取樣。無論是生成文字或圖像,模型都藉由駕馭不確定性來創造新穎的內容:

  • 大型語言模型(LLM):將下一個 token 的預測視為一組 可能性分布,而非單一選項。
  • 擴散模型:從混亂的 高斯雜訊,而非單一選項。
  • 中逆向工程出秩序。取樣過程:如何運用隨機性來避免重複且「機械化」的輸出。

3. 身處不可預測世界中的代理

自主代理必須在「開放世界」中前行,其中每個動作都帶有一定程度的未知風險與回報。

幻覺的取捨
純確定性的模型雖然安全,卻缺乏原創思考。擁抱不確定性能帶來創造力,但也引入了 幻覺的風險——即模型自信地生成看似合理卻虛假的資訊。
概念性取樣邏輯
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Define functionGenerate_Response(Prompt,Temperature):
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Calculateprobability distribution for all possible next tokens;
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Adjust distribution based on Temperature(Higher = more diverse, Lower = more focused);
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Select next token using Weighted Random Choice;
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Repeat until completion.
Probabilistic Modeling
Modern AI views the world through the lens of statistics rather than binary truths.
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