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Token:AI 理解世界的“积木”

  • 发布于 2025-02-21
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当人工智能,特别是像 ChatGPT 、Deepseek这样的大语言模型(LLM)变得越来越热门时,“Token(令牌)”这个词也频繁出现在我们眼前。 你可能经常听到“模型支持多少 K 的 Token”,这里的 Token 到底是什么意思?它和我们平时说的“字”一样吗?

想象一下:知识的“刻度尺”

我们可以做一个有趣的想象实验:假设我们有一把无限长的尺子,上面布满了密密麻麻的刻度。这把尺子神奇的地方在于,它能够记录下我们所有的知识!更令人惊叹的是,它能把人类复杂多样的知识,都用一种统一、标准化的方式呈现出来——刻度。

Tokenizer:知识的“编码器”

实际上,Tokenizer(分词器) 就扮演着把人类知识内容转换成这把“刻度尺”上标记的角色。它就像一个精密的“编码器”,将我们输入的文本,无论是文字、数字、符号,都拆解成一个个更小的单元,并为每个单元赋予一个独一无二的 Token ID,就像尺子上的刻度值。

Token ID:知识的“坐标”

例如,在一个大语言模型中,数字 "0123456789" 可能被 Tokenizer 拆解成 10 个独立的 Token,并分别赋予 Token ID:176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185。 这就像在这把知识的尺子上,用一串数字序列标记了这十个数字的位置。

而当我们输入中文 “零一二三四五六七八九” 时,Tokenizer 也会进行处理,得到一串看似没有规律的 Token ID: "53161, 1457, 7307, 6662, 10417, 11902, 16428, 17714, 16518, 18388"。 虽然看起来不像数字那样有明显的递增规律,但每个 Token ID 仍然唯一地代表着一个知识单元。

模式识别与“组合 Token”

再看一个例子,简单的数学知识 "1+1=2"。 Tokenizer 会把它分解成 Token ID 序列: "177, 171, 177, 189, 178"。 用中文表达 “一加一等于二”,Token ID 序列可能是: "1457, 8098, 1457, 97392, 7307"。 英文 "one plus one equals two" 的 Token ID 序列则是:"699, 10366, 699, 8703, 97345"。

虽然计算机不理解中文、英文,但通过 Tokenizer 的处理,它们都被转换成了数字序列,这使得计算机可以更容易地识别和学习其中的模式。 你注意到 “=” 符号的 Token ID 在不同语言的例子中都是 "189" 吗? 这体现了 Tokenizer 的标准化作用。

更进一步,你可能注意到,在中文例子中,“等于” 两个汉字,被 Tokenizer 转换成了一个 Token ID: "97392"。 虽然 “等” 和 “于” 单独的 Token ID 分别是 "8007" 和 "4778",但模型在学习过程中,发现 “等” 和 “于” 经常一起出现,表达 “等于” 的概念,于是就可能将 “等于” 作为一个整体,创造一个新的 Token ID 来表示。 这就像我们学习语言,一开始学习单个字,后来学习词语,再到学习短语,是一个不断组合和抽象的过程。

“尺子”的折叠:向量空间

如果我们真的在一把无限长的尺子上寻找知识,效率肯定太低了。 为了更高效地处理知识,LLM 会把这把“尺子” 折叠起来,变成一个 高维向量空间。 在这个空间中,每个 Token ID 都被映射到一个特定的 向量 位置。 语义上更相近的 Token,它们的向量在空间中也会更靠近。

通过这种方式,LLM 就能利用 向量空间的位置搜索,快速找到和创建不同知识单元之间的关联和连接。 不断 优化 AI 模型的向量空间,让它变得更“聪明”,本质上就是在不断调整 Token 向量的位置,让模型能够更好地捕捉知识之间的关系,找到更多潜在的连接。

总结:

  • Token 不是字,而是知识的更小单元: Token 可以是单词、词根、字符,甚至是标点符号。它比“字”更灵活,更能适应语言的复杂性。

  • Tokenizer 是关键的“翻译器”: 它将人类语言转换成计算机可以理解的 Token ID 序列。

  • Token ID 是知识的“坐标”: 它代表着知识单元在模型内部的数字表示,并用于构建向量空间。

  • 向量空间让模型更“聪明”: 通过向量空间,模型可以高效地学习和利用知识之间的关联,进行更复杂的推理和生成。


    理解 Token 的概念,是理解现代 AI 模型工作原理的重要一步。 它帮助我们认识到,AI 并非直接理解文字,而是通过 Token 这种标准化的知识单元,构建起对世界的认知和理解。