Запуск ChatGPT у листопаді 2022 року відкрив очі різних гравців галузі на велику мовну модель штучного інтелекту. Ця божевільна динаміка проникла в простір Крипто, і ця стаття має на меті відзначити розвиток штучного інтелекту, його поточний статус та галузь, що виникла в результаті поєднання ШІ+Крипто.
Існує багато типів моделей, які можуть здійснювати навчання з учителем, включаючи моделі на основі дерев, графічні моделі та нещодавно з'явилися нейронні мережі. Зі швидким розвитком потужності обчислень та даних глибоке навчання було подальше розвинуто на основі архітектури нейронних мереж. Поточні архітектури глибокого навчання включають, але не обмежуються, CNN, RNN та механізми уваги.

Класифікація машинного навчання, джерело: HashKey Capital
Різні мережі глибокого навчання мають основну архітектуру входового шару, прихованого шару та вихідного шару, вхідний шар зазвичай є текстом, відео, аудіо та іншими даними після обробки «токенізації/вбудовування». Прихований шар має різне проектування (форма моделі) в залежності від набору даних та мети завдання, як показано в таблиці.

Типи нейронних мереж, Джерело: Організовано HashKey Capital

30 років розвитку нейронних мереж, джерело: організовано HashKey Capital
Навчання нейронних мереж вперше виникло в середині 1980-х років, коли Джордан навчав нейронну мережу вивчати послідовні закономірності в своїй статті 1986 рокуСерійне замовлення: Паралельний розподілений обробка підходу. Мережа мала лише кілька нейронів.
У 1990-х роках Джеффрі Ерман розширив нейронну мережу до 50-нейронної мережі з відкриттям того, що мережа просторово кластеризує слова за значенням. Наприклад, вона розділила неодушевлені та одушевлені іменники, а в межах цих двох категорій одушевлені об'єкти були розділені на людські та не людські категорії, а неодушевлені були категоризовані як руйнівні та їстівні. Це свідчить про те, що мережа має здатність вивчати ієрархічні пояснення.
Він подальше зауважив, що слова можуть бути представлені як точки в високовимірному просторі, а потім послідовність слів або речень може бути розглянута як шлях. Цей великий прорив дозволяє даним у текстовому форматі бути цифровими, векторизованими та обробленими комп'ютерами.

Джерело: http://3b1b.co/neural-networks
У 2011 році дослідники Confluence навчали більші мережі, включаючи тисячі нейронів і мільйони зв'язків, і в ході дослідження було виявлено затор в здатності мережі зберігати послідовний контекст протягом довгих послідовностей.
У 2017 році OpenAI побудував на роботі Кеті, тренувавшись на 82 мільйонах відгуків Amazon, в яких були виявлені емоційні нейрони. Такі нейрони ідеально класифікували емоції тексту.

Джерело: Вивчення генерації відгуків та виявлення настроїв
Щодо обмежень розміру контексту, ця стаття 2017 року "Увага - все, що вам потрібно" пропонує рішення. У статті створюється динамічна мережа шарів, яка адаптує ваги з'єднання на основі контексту мережі. Вона працює, дозволяючи словам у введенні переглядати, порівнювати інші слова та знаходити найбільш відповідні. Чим ближче ці слова за концепцією, тим ближче вони в просторі і можуть мати вищі ваги з'єднання. Однак у статті було зосереджено тільки на проблемі перекладу.
Таким чином дослідники OpenAI спробували більш потужну архітектуру трансформатора й запустили GPT-3 у 2020 році, що привернуло широку увагу промисловості по всьому світу, на цей раз мережа мала 175 млрд параметрів, 96 шарів і вікно контексту з 1 000 слів.

28x28 піксельне цифрове зображення, Джерело: http://3b1b.co/neural-networks
Ці 784 нейрони формують вхідний шар мережі. Останній шар - це вихідний шар, який містить десять нейронів, що представляють числа від 0 до 9, знову зі значеннями активації від 0 до 1. Середній шар - це прихований шар, де значення активації попереднього шару визначає значення активації наступного шару при роботі нейронної мережі.
Глибина глибокого навчання полягає в тому, що модель вивчає багато "шарів" трансформацій, кожен з власним представленням. Як показано на малюнку нижче, наприклад, у 9 різних шарах можуть розпізнавати різні особливості. Чим ближче вхідний шар до нижчого рівня деталей даних, тим ближче вихідний шар до більш конкретних понять, які можна використовувати для відрізнення.

Джерело: http://3b1b.co/neural-networks
Під час збільшення моделі, в середині прихованих шарів залучаються сотні мільярдів ваг кожен, і саме ці ваги та зміщення дійсно визначають, що насправді робить мережа. Процес машинного навчання полягає у знаходженні правильних параметрів, які представляють собою ваги та зміщення.
Архітектура трансформера, яку використовують у GPT, великій мовній моделі, має проміжний прихований шар, що складається з 96 шарів декодерних модулів, з яких GPT1, GPT2 та GPT3 мають відповідно 12, 48 та 96 шарів. Декодер, з свого боку, містить увагу та компоненти нейромережі зворотнього зв'язку.
Навчання починається з випадкового параметризування мережі та завершенням параметрів моделі мережі за допомогою знаходження параметрів, які мінімізують функцію витрат. Шлях до збіжності функції витрат полягає в градієнтному спуску, за допомогою якого вивчається ступінь впливу кожної зміни параметра на витрати/втрати, а потім параметри коригуються відповідно до цього ступеня впливу.
Процес обчислення градієнта параметра вводить зворотнє поширення або backpropagation, яке проходить мережу від вихідного шару до вхідного шару у зворотньому порядку згідно з ланцюговим правилом. Алгоритм також потребує зберігання будь-яких проміжних змінних (часткових похідних), необхідних для обчислення градієнта.

Джерело: звіт OpenAI, Закони масштабування для нейронних мовних моделей
Це відповідає розвитку наборів даних та комп'ютерів (обчислювальної потужності) в реальності, але можна побачити також у таблиці нижче, що обчислювальна потужність зростає швидше, ніж доступні дані, тоді як пам'ять розвивається найповільніше.

Розвиток набору даних, пам'яті та обчислювальної потужності, Джерело: https://github.com/d2l-ai

Джерело: Набір даних з категоризації одягу Fashion-MNIST
Техніки аугментації даних можуть бути ефективним рішенням, надаючи недостатні дані моделі без отримання нових вибірок, таких як масштабування, обертання, відображення, обрізання, перекладання, додавання гаусівського шуму, змішування тощо.
Синтетичні дані - ще один варіант. Синтетичні дані - це дані, які можуть бути штучно створені за допомогою комп'ютерної симуляції або алгоритмів з або без попереднього посилання на набір даних. Щодо розробки інструментів для генерації синтетичних даних, Іан Дж. Гудфеллоу винахідник Генеративно-ворожісна мережа (GAN), яка є архітектурою глибокого навчання.
Воно навчає дві нейромережі конкурувати між собою, що може генерувати нові, більш реалістичні дані з вказаного навчального набору даних. Архітектура підтримує генерацію зображень, заповнення відсутньої інформації, генерацію навчальних даних для інших моделей, генерацію 3D-моделей на основі 2D-даних та інше.
В цій галузі все ще рано, більшість існуючих компаній, що працюють з синтетичними даними, були засновані у 2021 або 2022 році, а декілька - у 2023 році.

Стан фінансування компаній з синтетичних даних. Джерело: https://frontline.vc/blog/synthetic-data/

приклад векторної бази даних, Джерело : https://x.com/ProfTomYeh/status/1795076707386360227
передпочаткова підготовка починається з кожним шаром параметрів від випадкової ініціалізації, тоді як деякі шари feine-tuning можуть безпосередньо використовувати параметри попередньо навченої моделі як початкові параметри для цієї задачі (заморожування параметрів попередніх шарів) і діяти на конкретному наборі даних.

Джерело: https://d2l.ai/chapter_computer-vision/fine-tuning.html
Попередня підготовка та налаштування обидва передбачають зміни параметрів моделі, які в кінцевому підсумку призводять до оптимізації моделі або параметрів, тоді як виведення - це розрахунок виведення завантаженням моделі після введення користувача та в кінцевому підсумку отримання зворотного зв'язку та результатів виведення.
Підготовка, налаштування та інференція ранжуються від найбільшого до найменшого за вимогами до комп'ютера. У наступній таблиці порівнюються вимоги до обладнання комп'ютера для навчання та інференції. Вимоги до обладнання комп'ютера для обох значно відрізняються за потужністю обчислень, пам'яттю та комунікація/пропускною здатністю через різницю у процесі обчислення та вимоги до точності, і в той же час існує неможлива трилема в потужності обчислень, пам'яті та комунікації/пропускної здатності.

*Статистичні виміри в цій таблиці базуються на одному моделюванні обробки одного токена, одного параметра. \ *FLOPs: операції з плаваючою комою на секунду, кількість матричних обчислень.
*DP, TP, PP: паралельні дані, паралельні тензори, паралельна конвеєрнаПорівняння апаратного забезпечення комп'ютера між тренуванням та інференцією, Джерело: Організовано HashKey Capital
Процес навчання нейронної мережі передбачає чергування прямого та зворотнього поширення, використовуючи градієнт, отриманий зворотнім поширенням, для оновлення параметрів моделі. З іншого боку, для виведення потрібне тільки пряме поширення. Ця різниця стає впливовим фактором, який в першу чергу відрізняє вимоги щодо апаратних ресурсів для навчання та виведення.
З погляду обчислювальної потужності, як показано в таблиці, існує просте множинне відношення між кількістю параметрів моделі та споживанням обчислювальної потужності, причому для навчання потрібно 6-8 операцій з плаваючою комою, а для інференції - 2. Це зумовлено зворотнім розповсюдженням, яке вимагає удвічі більше обчислювальної потужності, ніж пряме поширення, тому споживання обчислювальної потужності навчання набагато вище, ніж для інференції.
З точки зору пам'яті, зворотне поширення, що використовується для навчання, повторно використовує проміжні значення, що зберігаються в прямому поширенні, щоб уникнути повторних обчислень. Тому в процесі навчання потрібно зберігати проміжні значення до тих пір, поки не буде завершено зворотне поширення. Результуюче споживання пам'яті під час навчання в основному містить параметри моделі, проміжні значення активації, що генеруються під час прямих обчислень, градієнти, згенеровані обчисленнями зворотного поширення, та стани оптимізатора. Етап логічного висновку не потребує зворотного поширення, не потребує стану оптимізатора, градієнта тощо, а споживання його пам'яті значно менше, ніж при навчанні.
У сфері комунікації / пропускної здатності, для покращення продуктивності навчання ШШ широко використовуються три паралельні стратегії: паралельне використання даних, тензорна паралельність та паралельний конвеєр.

Джерело: OpenAI, https://openai.com/index/techniques-for-training-large-neural-networks/
Для цих трьох стратегій передбачається, що частота комунікації TP найбільша, обсяг комунікації найвищий, і пов'язана з кількістю токенів, шириною моделі та кількістю шарів. Обсяг комунікації та частота PP менше, ніж у TP, і пов'язані з кількістю токенів та шириною моделі. Обсяг комунікації та частота DP найменші і незалежні від вхідних токенів.
Отже, хоча паралельні архітектури використовуються для прискорення продуктивності кластера, більшість паралельних архітектур фактично жертвують комунікацією або зберіганням для обчислювальної потужності.
Пожертвування комунікацією та зберіганням на користь обчислювальної потужності:
У PP, якщо кожному шару трансформаторів призначено GPU, незважаючи на збільшення обчислювальної потужності в одиницях часу, вимоги до комунікації між шарами також збільшуються, що призводить до збільшення обсягу даних та затримок. Крім того, вимоги до зберігання проміжного стану для прямого поширення зростають надзвичайно швидко.
Жертвуючи комунікацією на користь обчислювальної потужності:
У TP кожен трансформатор розбирається для паралельного обчислення. Оскільки трансформатор складається з двох компонентів (Увага голови та нейромережа зворотнього поширення), завдання може бути розділене в межах шару або для Уваги голови, або для нейромережі зворотнього поширення. Цей підхід TP може полегшити проблему занадто великої ієрархії PP через те, що графічні пристрої не можуть вмістити модель. Однак цей підхід все ще має серйозний накладний комунікації.

Джерело: Організовано HashKey Capital
Як зазначено раніше, три найважливіші компоненти в ШІ є дані, моделі та обчислювальна потужність, які служать інфраструктурою для підтримки криптовалютного ШІ.
Їх поєднання фактично утворює обчислювальну мережу, в якій під час обчислювального процесу з'являється велика кількість посередників, щоб бути ефективними, а також більш відповідати криптодусі. Нижче знаходяться Агенти на основі цих підтверджуваних результатів, які можуть подальше виконувати різні ролі для різних аудиторій.
Ще одну блок-схему можна використовувати для вираження основної екології крипто ШІ.

Екологічна схема, джерело: організовано HashKey Capital
Звичайно, в крипто просторі потрібні токеномічні механізми для стимулювання координації участі різних учасників.
Джерело даних:
Grass - це проект, який обходить джерела даних на основі Solana, фоном є те, що багато компаній блокують IP-кравлі з дата-центрів, але не блокують житлових користувачів, Grass виступає як децентралізований постачальник послуг, який стимулює житлових користувачів сприяти своїй ширині смуги за допомогою токенів.- Vana, як DATA DAO, також надає власне рішення, де творець створює різні data dao для різних джерел даних на ланцюгу та налаштовує різні інцентивні програми для користувачів щодо завантаження своїх даних. До цього часу було створено data dao для reddit (rDAO), де більше 154 000 користувачів надають свої особисті дані rDAO для навчання штучного інтелекту.- Відповідні дані збираються у формі DePINs, які дозволяють користувачам підключати свої автомобілі до платформи DIMO за допомогою апаратного пристрою, наприклад. Основна інформація про той автомобіль та більш розширені дані про шляхування будуть безпечно передані до мережі DIMO, збережені на ланцюжку та пов'язані з відповідним ідентифікатором автомобіля (NFT). Іншим прикладом є Hivemapper, який збирає дані карт, коли користувач керує автомобілем.Платформа синтетичних даних:
Dria - це платформа для генерації синтетичних даних (OPStack L2), яка стимулює користувачів генерувати / торгувати синтетичними даними у децентралізований спосіб. Її зберігання даних зберігається в Arweave через HollowDB. Коли користувачі ініціюють запит на генерацію синтетичних даних, Dria прийме запит і розподілить завдання на обчислювальні вузли в мережі синтетичних даних для виконання, і після підтвердження мережі кінцеві синтетичні дані можуть бути торговані на ринку знань.Інші:
Платформа послуг з маркування даних, розподіляючи завдання з маркування різним робітникам, ці робітники можуть отримати відповідний токеновий стимул після завершення завдання, такого як Крипто, Public AI та інше. Однак поточна проблема полягає в тому, що робітників, які роблять маркування даних, більше, ніж даних, тоді як у компаній зі штучним інтелектом є стабільні постачальники маркування даних для їхніх потреб у маркованих даних, через липку існування, що зроблює їхню бажаність перейти на децентралізовані платформи слабкою. Ці платформи можуть отримати виділення лише залишкової частини замовлення від постачальників маркування даних.
Процес полягає в тому, що після того, як користувач подає завдання на навчання, платформа аналізує його, оцінює необхідну обчислювальну потужність, а також розбиває його на мінімальну кількість робіт з МО, на якому валідатор періодично захоплює аналізоване завдання, щоб генерувати пороги для порівняння доказів навчання вниз по ланцюжку.
Як тільки завдання увійшло до фази навчання, його виконує Розв'язувач, який періодично зберігає ваги моделі та індекси відповідей з навчального набору даних, а також генерує докази навчання, а верифікатор також виконує обчислювальну роботу, перевиконуючи деякі з доказів для проведення обчислень відстаней, щоб перевірити, чи вони відповідають доказам. Розкривачі вирішують спори на основі програми точного викривлення на основі графіка, щоб перевірити, чи була проведена коректна перевірка.
Hugging Face може бути доступний як постачальник готових мовних моделей для розподіленої платформи. Користувач обирає модель для налаштування згідно з вимогами завдання, а потім використовує GPU та інші ресурси, надані обчислювальною мережею, для налаштування завдання. Це потребує врахування складності завдання для визначення розміру набору даних, складності моделі та подальшого визначення необхідності використання більш високого рівня ресурсів, таких як A100.
Крім Gensyn, платформи, які можуть підтримувати попереднє навчання, більшість обчислювальних платформ також можуть підтримувати тонке налаштування.
Мережа Nosana - це платформа для запуску робочих навантажень штучного інтелекту, яка надає обчислювальні послуги, спрямовані на процес виведення для моделей LLama 2 та Stable Diffusion.- Ritual.AI, перша фаза платформи - Infernet, яка є легким каркасом. З його допомогою розробники смарт-контрактів можуть запитувати послуги виведення з ланцюжка та передавати їх смарт-контрактам на ланцюжку. Друга фаза - це шар виконання, Ritual Chain, який підтримує операції, спрямовані на штучний інтелект.## Додаткові шари / проміжне програмне забезпеченняКоли проводиться виведення, це вже етап використання моделі, тоді можна вводити проміжний рівень вчасно:
Відповідність моделі: Під час виконання інференції зазвичай необхідно визначити відповідну модель згідно з вимогами завдання.- API: Абстрагування всіх моделей з відкритим вихідним кодом Уніфікований інтерфейс API, наприклад RedpillСмарт-контракт на ланцюжку для отримання результатів обчислень штучного інтелекту поза ланцюжком:
Протокол ORA надає перевірені результати інференції для смарт-контрактів, наприклад, вузол opML збирає запити opML, відправлені з ланцюжка, виконає AI інференцію, а потім завантажить результати на ланцюжок і зачекає на період виклику.Ще один рівень конфіденційності може бути доданий до обчислювальної мережі, який включає головним чином конфіденційність даних та конфіденційність моделі, де конфіденційність даних значно важливіша, ніж конфіденційність моделі.
На даний момент протокол Oasis використовує Intel TDX та NVIDIA TEEs для забезпечення конфіденційності та перевірки для навчання моделей штучного інтелекту.### ВерифікаціяБільшість обчислювальних мереж створюють різні системи валідації, щоб забезпечити точну роботу системи, тоді як ланка - це частина, яка ще не була введена в традиційному полі штучного інтелекту.
Використовується для підтвердження точності моделі без розкриття будь-яких параметрів- Доведіть, що обчислення було виконано правильно і що модель + вхідні дані відповідають виходам: Modulus лаб, ГізаКомпанія Modulus Labs показала, що можливо створювати докази для моделей з 18 мільйонами параметрів за 60-70 секунд за допомогою системи доказів Plonky від Polygon. Для невеликих моделей можна використовувати ZKML на цьому етапі, але вартість все ще значна:
Час доказу ZKML зростає зі збільшенням параметрів.- Це дуже дорого в термінах споживання пам'яті довіреного. Наприклад, Worldcoin використовує модель з 1,8 млн параметрів та 50 шарів, щоб відрізняти 10 мільярдів радужок, для яких докази виведення можуть бути згенеровані всього за кілька хвилин, але споживання пам'яті в довіреному вузлі занадто високе для будь-якого мобільного обладнання.
Джерело: @ModulusLabs/chapter-5-the-cost-of-intelligence-da26dbf93307"">https://medium.com/@ModulusLabs/chapter-5-the-cost-of-intelligence-da26dbf93307
Крім перевірки, TEE має перевагу у тому, що він ізолює конфіденційні дані, забезпечуючи, що зовнішні процеси або обчислення не можуть отримати доступ до цих даних або їх змінити.
Проекти, які використовують TEE, включають:

Джерело: https://arxiv.org/pdf/2401.17555,Протокол Marlin
Крім того, протокол ORA розробив opp/ai (Optimistic Privacy-Preserving AI on Blockchain) на додаток до власної перевірки ZKML та OPML, і не включений в вищезазначену таблицю порівняння.
Оскільки складні завдання не можуть бути виконані одразу, їх потрібно розбивати на менші завдання за допомогою Плану, крім цього Агент також може викликати зовнішні API для отримання додаткової інформації, включаючи поточну інформацію, можливості виконання коду, доступ до власних джерел інформації тощо.

Джерело: Огляд автономних агентів на основі великих мовних моделей
Можливість прийняття рішень Агентів не мала певного прориву до появи Великого Мовного Моделю LLM в останні роки. Звіт склав кількість опублікованих статей про Агентів з 2021 по 2023 рік, як показано на малюнку нижче, насправді лише близько десятка дослідницьких статей у 2021 році, але вже сотні статей, опублікованих на них у 2023 році. У роботі їх класифікували Агентів на 7 категорій.

Джерело: Огляд на автономних агентів на основі великої мовної моделі
У web3 сценарії, в яких існують Агенти, все ще обмежені порівняно з web2, і наразі включають автоматизоване здійснення розрахунків, побудову кодових компонентів (написання смарт-контрактів, написання zk схем), контроль ризиків в реальному часі та виконання стратегій, таких як арбітраж та фермерство доходів.
GPUAIУ криптовалюті з'являється низка обчислювальних мереж, які неминуче змушують користувачів відчувати, що GPU — це штучний інтелект, але, як було проаналізовано в попередньому розділі, існує неможлива трилема обчислювальних мереж, тобто обчислювальної потужності, пропускної здатності/зв'язку та пам'яті, а також трьох видів паралельних стратегій, які використовуються в навчанні моделей, таких як паралельні дані, тензорні паралелі, і паралельно трубопроводу, все вказує на систему стримувань і противаг, які накладаються на створення структури обчислювальної мережі.
Той же модель & ті ж даніТой самий результатПричина того, що одна й та ж модель і дані не обов'язково дають той самий результат, полягає в використанні плаваючої точкової обчислення. Ця різниця в обчисленні також впливає на побудову обчислювальної мережі.
Додаткові AI агентиAI-агенти тільки почали проявляти більшу корисність в останні роки, і ми очікуємо, що на ринку з'явиться більше агентів. Проте те, як агенти працюють у криптовалюті або як знайти відповідні стимули для токенів, залишається викликом.
Відмова від відповідальності: погляди та думки, виражені в цій статті, відображають лише особисті погляди автора і не є жодним інвестиційним порадою.
Статті інших мов перекладає команда Gate Learn, якщо не зазначено[](http://Gate.comGate.comу жодному разі не можна копіювати, передавати або копіювати перекладені статті.





