[1/2] How did we get to where we are in AI? (Рубрика AI)
Пару недель назад Джефф Дин (Jeff Dean), Chief Data Science at Google, выступал в Stanford AI Club, где он приводил ретроспективу последних 15+ лет развития искусственного интеллекта. Он объяснял как сочетание трех факторов: масштабирования вычислений (scale), новых алгоритмов и специализированного железа привело к появлению современных больших мультимодальных моделей, таких как Gemini 3.0. Сам Джефф - это легендарная фигура в мире CS и software engineering, который с 1999 году работает в Google, сейчас он Chief Data Science, а вообще приложил руку к MapReduce, BigTable, Spanner, TensorFlow и сейчас к Gemini 3. Ниже представлен список whitepaper, который Джефф Дин выделил как ключевые точки развития технологий (в части из них он был соавтором)
2012 - Large Scale Distributed Deep Networks До этого момента нейросети тренировались на локальных машинах. Дин и команда создали программную архитектуру для распределенного обучения на тысячах CPU. Это позволило тренировать модели в 50-100 раз больше, чем кто-либо до этого. В самом whitepaper говорится про использование параллелизма данных и моделей (Data/Model Parallelism) и асинхронного стохастического градиентного спуска.
2012 - Building high-level features using large scale unsupervised learning В этом эксперименте нейросеть "смотрела" 10 миллионов случайных кадров из YouTube без разметки. В итоге, модель самостоятельно научилась распознавать концепции (например, кошек, человеческие лица) просто наблюдая за данными. Это доказало эффективность unsupervised learning на больших масштабах.
2013 - Distributed Representations of Words and Phrases and their Compositionality В этой whitepaper речь шла про алгоритм Word2Vec для построения векторных представлений слов и переходом восприятия слова как дискретного значения к вектору в многомерном пристранстве. В итоге, оказалось, что слова с похожим смыслом оказываются рядом в векторном пространстве. Более того, арифметические операции над векторами сохраняют семантику (знаменитый пример: King - Man + Woman = Queen).
2014 - Sequence to Sequence Learning with Neural Networks Авторы представили алгоритм Seq2Seq с использованием рекуррентных сетей (LSTM) для задач перевода последовательностей. Работало это примерно так: одна сеть кодирует входную фразу (например, на английском) в вектор, а другая декодирует его в выходную (например, на французском). Этот подход отработал хорошо и стал базой для машинного перевода на года.
2015 - Distilling the Knowledge in a Neural Network Авторы описали метод сжатия знаний огромной модели в маленькую и быструю. Концепт был в том, что маленькая модель ("студент") учится не только на правильных ответах, но и подражая распределению вероятностей большой модели ("учителя"). Это позволяет запускать мощный ИИ на мобильных устройствах.
2017 - In-Datacenter Performance Analysis of a Tensor Processing Unit Рассказ про то, как ребята в Google поняли, что надо придумать что-то вместо CPU и GPU для работы нейросетей. Так ребята решили делать TPU (tensor process unit), чью историю я разбирал отдельно. Сделали в 2015 и запустили, а рассказали про это в 2017. Ну и дальше Джефф еще вспоминает в лекции про конфигурируемый суперкомпьютер TPU v4: An Optically Reconfigurable Supercomputer for Machine Learning with Hardware Support for Embeddings, что сделали в 2017, а рассказли в whitepaper в 2023
2017 - Attention Is All You Need Знаменитая статья, что принесла в мир революционную архитектуру трансформеров, что позволило отказаться от RNN (рекуррентных сетей) в пользу механизма внимания (Self-Attention). Концепт в том, что теперь модель может "смотреть" на все слова в предложении одновременно, а не по очереди - это позволяет балансировать куда ей обращать внимание + есть параллелизм по входу. Это обеспечило кратный рост скорости обучения и качества, став основой для всех современных LLM (GPT, Gemini, Claude).
Продолжение обзора во второй части.
#AI #ML #Software #Engineering #Architecture #Infrastructure #Data