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譯者 | 晶顏

審校 | 重樓

不同于互聯(lián)網(wǎng)上隨處可見的傳統(tǒng)問題庫，這些問題需要跳出常規(guī)思維。

大語言模型（LLM）在數(shù)據(jù)科學、生成式人工智能（GenAI）和人工智能領(lǐng)域越來越重要。這些復雜的算法提升了人類的技能，并在諸多行業(yè)中推動了效率和創(chuàng)新性的提升，成為企業(yè)保持競爭力的關(guān)鍵。 LLM的應用范圍非常廣泛，它可以用于自然語言處理、文本生成、語音識別和推薦系統(tǒng)等領(lǐng)域。通過學習大量的數(shù)據(jù)，LLM能夠生成文本和回答問題，與人類進行對話，并提供準確和有價值的信息。 GenAI依賴于LLM的算法和模型，可以生成各種具有創(chuàng)造

然而，盡管GenAI和LLM越來越常見，但我們依然缺少能深入理解其復雜性的詳細資源。職場新人在進行GenAI和LLM功能以及實際應用的面試時，往往會覺得自己像是陷入了未知領(lǐng)域。

為此，我們編寫了這份指導手冊，記錄了有關(guān)GenAI & LLM的技術(shù)性面試問題。這份指南配有深入的答案，旨在幫助您更好地迎接面試，以充足的信心來應對挑戰(zhàn)，并更深層次地理解GenAI & LLM在塑造人工智能和數(shù)據(jù)科學未來方面的影響和潛力。

1. 如何在Python中使用嵌入式字典構(gòu)建知識圖譜?

一種方法是使用哈希(Python中的字典，也稱為鍵-值表)，其中鍵(key)是單詞、令牌、概念或類別，例如“數(shù)學”(mathematics)。每個鍵(key)對應一個值(value)，這個值本身就是一個哈希：嵌套哈希(nested hash)。嵌套哈希中的鍵也是一個與父哈希中的父鍵相關(guān)的單詞，例如“微積分”(calculus)之類的單詞。該值是一個權(quán)重：“微積分”的值高，因為“微積分”和“數(shù)學”是相關(guān)的，并且經(jīng)常出現(xiàn)在一起;相反地，“餐館”(restaurants)的值低，因為“餐館”和“數(shù)學”很少出現(xiàn)在一起。

在LLM中，嵌套哈希可能是embedding(一種將高維數(shù)據(jù)映射到低維空間的方法，通常用于將離散的、非連續(xù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的向量表示，以便于計算機進行處理)。由于嵌套哈希沒有固定數(shù)量的元素，因此它處理離散圖譜的效果遠遠好于矢量數(shù)據(jù)庫或矩陣。它帶來了更快的算法，且只需要很少的內(nèi)存。

2. 當數(shù)據(jù)包含1億個關(guān)鍵字時，如何進行分層聚類?

如果想要聚類關(guān)鍵字，那么對于每一對關(guān)鍵字{A, B}，你可以計算A和B之間的相似度，獲悉這兩個詞有多相似。目標是生成相似關(guān)鍵字的集群。

Sklearn等標準Python庫提供凝聚聚類(agglomerative clustering)，也稱為分層聚類(hierarchical clustering)。然而，在這個例子中，它們通常需要一個1億x 1億的距離矩陣。這顯然行不通。在實踐中，隨機單詞A和B很少同時出現(xiàn)，因此距離矩陣是非常離散的。解決方案包括使用適合離散圖譜的方法，例如使用問題1中討論的嵌套哈希。其中一種方法是基于檢測底層圖中的連接組件的聚類。

3. 如何抓取像Wikipedia這樣的大型存儲庫，以檢索底層結(jié)構(gòu)，而不僅僅是單獨的條目?

這些存儲庫都將結(jié)構(gòu)化元素嵌入到網(wǎng)頁中，使內(nèi)容比乍一看更加結(jié)構(gòu)化。有些結(jié)構(gòu)元素是肉眼看不見的，比如元數(shù)據(jù)。有些是可見的，并且也出現(xiàn)在抓取的數(shù)據(jù)中，例如索引、相關(guān)項、面包屑或分類。您可以單獨檢索這些元素，以構(gòu)建良好的知識圖譜或分類法。但是您可能需要從頭開始編寫自己的爬蟲程序，而不是依賴Beautiful Soup之類的工具。富含結(jié)構(gòu)信息的LLM(如xLLM)提供了更好的結(jié)果。此外，如果您的存儲庫確實缺乏任何結(jié)構(gòu)，您可以使用從外部源檢索的結(jié)構(gòu)來擴展您的抓取數(shù)據(jù)。這一過程稱為“結(jié)構(gòu)增強”(structure augmentation)。

4. 如何用上下文令牌增強LLM embeddings?

Embeddings由令牌組成;這些是您可以在任何文檔中找到的最小的文本元素。你不一定要有兩個令牌，比如“數(shù)據(jù)”和“科學”，你可以有四個令牌：“數(shù)據(jù)^科學”、“數(shù)據(jù)”、“科學”和“數(shù)據(jù)~科學”。最后一個表示發(fā)現(xiàn)了“數(shù)據(jù)科學”這個詞。第一個意思是“數(shù)據(jù)”和“科學”都被發(fā)現(xiàn)了，但是在一個給定段落的隨機位置，而不是在相鄰的位置。這樣的令牌稱為多令牌(multi-tokens)或上下文令牌。它們提供了一些很好的冗余，但如果不小心，您可能會得到巨大的embeddings。解決方案包括清除無用的令牌(保留最長的一個)和使用可變大小的embeddings。上下文內(nèi)容可以幫助減少LLM幻覺。

5. 如何實現(xiàn)自校正(self-tuning)以消除與模型評估和訓練相關(guān)的許多問題?

這適用于基于可解釋人工智能的系統(tǒng)，而不是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)黑匣子。允許應用程序的用戶選擇超參數(shù)并標記他喜歡的那些。使用該信息查找理想的超參數(shù)并將其設(shè)置為默認值。這是基于用戶輸入的自動強化學習。它還允許用戶根據(jù)期望的結(jié)果選擇他最喜歡的套裝，使您的應用程序可定制。在LLM中，允許用戶選擇特定的子LLM(例如基于搜索類型或類別)，可以進一步提高性能。為輸出結(jié)果中的每個項目添加相關(guān)性評分，也有助于微調(diào)您的系統(tǒng)。

6. 如何將矢量搜索的速度提高幾個數(shù)量級?

在LLM中，使用可變長度(variable-length)embeddings極大地減少了embeddings的大小。因此，它可以加速搜索，以查找與前端提示符中捕獲到的相似的后端embeddings。但是，它可能需要不同類型的數(shù)據(jù)庫，例如鍵-值表(key-value tables)。減少令牌的大小和embeddings表是另一個解決方案：在一個萬億令牌系統(tǒng)中，95%的令牌永遠不會被提取來回答提示。它們只是噪音，因此可以擺脫它們。使用上下文令牌(參見問題4)是另一種以更緊湊的方式存儲信息的方法。最后，在壓縮embeddings上使用近似最近鄰搜索(approximate nearest neighbor，ANN)來進行搜索。概率版本(pANN)可以運行得快得多，見下圖。最后，使用緩存機制來存儲訪問最頻繁的embeddings 或查詢，以獲得更好的實時性能。

概率近似最近鄰搜索(pANN)

根據(jù)經(jīng)驗來看，將訓練集的大小減少50%會得到更好的結(jié)果，過度擬合效果也會大打折扣。在LLM中，選擇幾個好的輸入源比搜索整個互聯(lián)網(wǎng)要好。對于每個頂級類別都有一個專門的LLM，而不是一刀切，這進一步減少了embeddings的數(shù)量：每個提示針對特定的子LLM，而非整個數(shù)據(jù)庫。

7. 從你的模型中獲得最佳結(jié)果的理想損失函數(shù)是什么?

最好的解決方案是使用模型評估指標作為損失函數(shù)。之所以很少這樣做，是因為您需要一個損失函數(shù)，它可以在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中每次神經(jīng)元被激活時非?？斓馗隆Ｔ谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，另一種解決方案是在每個epoch之后計算評估指標，并保持在具有最佳評估分數(shù)的epoch生成解決方案上，而不是在具有最小損失的epoch生成解決方案上。

我目前正在研究一個系統(tǒng)，其中的評價指標和損失函數(shù)是相同的。不是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的。最初，我的評估指標是多元Kolmogorov-Smirnov距離(KS)。但如果沒有大量的計算，在大數(shù)據(jù)上對KS進行原子更新(atomic update)是極其困難的。這使得KS不適合作為損失函數(shù)，因為你需要數(shù)十億次原子更新。但是通過將累積分布函數(shù)(cumulative distribution)改變?yōu)榫哂袛?shù)百萬個bins參數(shù)的概率密度函數(shù)(probability density function)，我能夠想出一個很好的評估指標，它也可以作為損失函數(shù)。

原文標題：7 Cool Technical GenAI & LLM Job Interview Questions，作者：Vincent Granville

鏈接：https://www.datasciencecentral.com/7-cool-technical-genai-llm-job-interview-questions/。

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