第 1 章 · 語言模型基礎:它到底在做什麼

第 1 章 · 語言模型基礎:它到底在做什麼

在學會「用」AI 之前,先花 15 分鐘搞懂它「是什麼」。這一章不寫任何程式,但會幫你建立一個正確的心智模型——之後你會發現,很多人用錯 AI、被 AI 唬到,都是因為誤解了這一章的東西。

💡 這一章的目標:讀完後你能用一句話回答「LLM 到底在做什麼」,並且理解它為什麼會亂講、為什麼同一個問題答案會不一樣、為什麼不會算數學


一句話:它是個「猜下一個字」的高手

大型語言模型(LLM,Large Language Model)的核心,其實只做一件事:

看著前面已經有的文字,猜「下一個字」最可能是什麼。

就這樣。你給它「今天天氣真」,它算出下一個字最可能是「好」;接著把「今天天氣真好」再丟回去,猜下一個字是「,」……一個字一個字接龍,接出一整段話。

聽起來很笨對吧?但當這個「接龍遊戲」用整個網際網路的文字訓練到極致,它就會為了把下一個字猜準,被迫「順便」學會文法、常識、推理、寫程式、翻譯……因為要正確接出「台灣的首都是」後面那個字,它就得真的「知道」答案是台北。

💡 關鍵心態:它不是在「查資料庫」或「理解世界」,它是在根據學過的模式,計算機率最高的下一個字。這個區別,是理解後面所有現象的鑰匙。


三個一定要懂的名詞

Token(詞元)— 模型眼中的「字」

模型不是一個「字」一個「字」處理,而是切成 token(詞元)。一個 token 可能是一個字、半個英文單字、或一個標點。粗略記:英文大約 1 個 token ≈ 4 個字母,中文大約 1 個字 ≈ 1~2 個 token

為什麼你要在乎?因為 API 是按 token 計費的,而且模型「一次能看多少字」也是用 token 算的。

Context Window(上下文窗口)— 它的「工作記憶」

模型一次能「看到」的 token 數量有上限,這個上限叫 context window(上下文窗口)。你可以想成它的短期工作記憶:所有你給的指令、對話歷史、貼上的文件,全部都要塞進這個窗口。

現代模型的窗口很大(動輒 20 萬~100 萬 token,等於幾百頁書),但它不是無限的,而且「塞越多不一定越好」——這正是第 3 章 Context 工程要處理的問題。

Embedding(嵌入)— 把意思變成一串數字

模型把每個 token 轉成一長串數字(一個向量),這串數字代表它的「意思」。神奇的是,意思相近的詞,數字也相近——「貓」和「狗」的向量距離,會比「貓」和「石油」近。

這個「用數字表示意思」的能力,是第 6 章 RAG(語意搜尋)的基礎,先記著。


它是怎麼「學會」的:三個階段

一個能對話的模型,不是一步到位,而是經過三個階段養成的。用「培養一個實習生」來比喻:

flowchart LR A[預訓練<br/>讀遍整個網路] --> B[監督微調 SFT<br/>教它怎麼對話] B --> C[對齊 RLHF<br/>教它怎麼有幫助又安全] C --> D((能對話的<br/>助理))
階段 白話比喻 在做什麼
1. 預訓練 讓實習生把圖書館整個讀完 用海量網路文字練「猜下一個字」,學到語言與世界知識
2. 監督微調(SFT) 給他看幾千份「好的問答範例」 教它「被問問題時,要像助理一樣回答」而不是繼續接龍
3. 對齊(RLHF) 讓資深員工對它的回答評分、調整 教它更有幫助、更誠實、更安全(少講有害內容)

💡 你平常用的 ChatGPT、Claude,都是走完這三步的成品。第 1 步給它「知識」,第 2、3 步給它「教養」。


為什麼同一個問題,答案每次都不一樣?

因為模型猜下一個字時,不是永遠選機率最高的那個,而是「按機率抽籤」。控制這個抽籤有多隨機的旋鈕,最常見的叫 temperature(溫度)

  • 溫度低(接近 0):幾乎每次都選機率最高的字 → 回答穩定、保守、可重現。適合抽取資料、分類、寫程式
  • 溫度高:比較敢選機率沒那麼高的字 → 回答有變化、有創意,但也更容易失控。適合腦力激盪、寫故事

⚠️ 重要觀念:LLM 天生就有隨機性。所以「同樣的 prompt 每次結果一樣」在 AI 世界不是理所當然的——這也是為什麼第 10 章「評估」這麼重要:你不能只跑一次就相信它。


誠實面對它的三大限制

這是新手最該先知道、卻最少人講清楚的部分。

1. 幻覺(Hallucination):它會「一本正經地胡說八道」

因為它的本質是「猜機率最高的下一個字」,當它不知道答案時,也還是會很流暢地掰一個出來——語氣一樣自信。它不是在騙你,它根本不知道自己不知道。

⚠️ 這是目前 LLM 最危險的特性:捏造的法條、不存在的論文、錯誤的 API。永遠要對「聽起來很合理但你無法查證」的內容保持懷疑。第 6 章的 RAG 就是為了「讓它有根據地回答」而生。

2. 知識截止(Knowledge Cutoff)

模型的知識停在它「讀完圖書館」的那一刻(訓練資料的截止日)。之後發生的事——最新新聞、你昨天寫的文件——它天生不知道。要它知道,就得在 prompt 裡餵給它(第 3、6 章)。

3. 不擅長精確計算與數數

它是「語言」模型,不是計算機。要它算 48273 × 9182、或數一段文字裡有幾個字母 r,常常會錯——因為它是在「猜一個看起來對的答案」,不是真的在運算。解法:讓它呼叫計算機工具(第 4 章),而不是硬算。


進階:推理模型(Thinking Models)

近年出現一種「會先想再答」的模型(俗稱 reasoning / thinking model)。它在給出最終答案前,會先產生一段內部的「思考過程」,把難題拆解、逐步推導,再下結論。

  • 好處:在數學、程式、複雜規劃這類需要多步推理的任務上,準確度大幅提升。
  • 代價:比較慢、比較貴(那段思考也要算 token)。

實務原則:簡單任務用一般模式,難任務才開啟思考。你不需要用大砲打小鳥。


模型版圖:先有個地圖

你會聽到很多名字,先大致分兩類就好:

類型 代表 特點
閉源(雲端 API) Claude、GPT、Gemini 最強、最好用,但要透過 API、資料會送到對方伺服器
開源(可自架) Llama、Mistral、Qwen 可下載、可在自己機器跑,隱私可控,但通常要自己顧硬體

💡 選型沒有標準答案:在乎「最強、最省事」選閉源;在乎「資料不能外流、要地端」選開源自架。第 10 章會再談成本與選型。


重點回顧

  • LLM 的本質是猜下一個字——不是查資料、不是理解世界,是算機率。
  • Token 是計費與長度的單位;Context Window 是它的工作記憶;Embedding 是「用數字表示意思」。
  • 它經過預訓練 → 微調 → 對齊三階段養成:先有知識,再有教養。
  • 它天生有隨機性(temperature 控制),所以答案會變、需要評估。
  • 三大限制要牢記:幻覺、知識截止、不擅長精確計算。這三點決定了後面所有工程手段的存在理由。

理解了「模型是什麼」,下一章我們來學「怎麼跟它好好講話」——這就是 Prompt 工程