Come funzionano i modelli linguistici di grandi dimensioni

Ultimo Aggiornamento
July 30, 2025
Come funzionano i modelli linguistici di grandi dimensioni
Tabella Contenuti

Le origini dei modelli linguistici

Prima del deep learning, i computer elaboravano il linguaggio utilizzando regole codificate a mano e modelli statistici come n-grammi.

Questi primi sistemi non erano in grado di cogliere le sfumature del linguaggio umano e non riuscivano a generalizzare.

La svolta è arrivata con incorporamenti di parole, un modo per rappresentare le parole come vettori densi in uno spazio continuo.

Questo ha segnato l'inizio delle macchine didattiche: significato di parole attraverso modelli nei dati.

Pietre miliari storiche chiave

Di seguito sono riportate le principali pietre miliari che hanno aperto la strada agli LLM che utilizziamo oggi.

  • word2vec (2013)
    Sviluppato da Tomas Mikolov e colleghi di Google, word2vec era un modello innovativo che utilizzava apprendimento senza supervisione rappresentare le parole come vettori in uno spazio continuo. Ha catturato somiglianza semantica. Ad esempio, il vettore per re meno uomo in più donna è vicino a regina. Questa idea semplice ma potente ha introdotto il concetto di rappresentazioni di parole distribuite.
    🔗 Stima efficiente delle rappresentazioni delle parole
  • Trasformatori (2017)
    Sebbene BERT e molti altri utilizzino l'architettura Transformer, la sua origine risiede nel documento del 2017 L'attenzione è tutto ciò di cui hai bisogno di Vaswani et al.
    Questo documento ha introdotto il meccanismo di autoattenzione, permettendo ai modelli di valutare l'importanza di tutte le parole in una sequenza contemporaneamente.
    Questo non solo ha abilitato elaborazione parallela (formazione più rapida) ma ha anche semplificato la modellazione dipendenze a lungo raggio, ad esempio collegare un sostantivo nella prima frase a un pronome nella quarta.
    🔗 L'attenzione è tutto ciò di cui hai bisogno
  • Lemo (2018)
    Lemo, o Incorporamenti da modelli linguistici, ha portato le cose oltre generando incorporamenti contestualizzati. A differenza di word2vec, eLmo ha prodotto diverse rappresentazioni vettoriali per la stessa parola a seconda del contesto della frase, «banca» in «riva del fiume» rispetto a «cassa di risparmio».
    Questo è stato un passo fondamentale verso la comprensione della polisemia (parole con significati multipli).
    🔗 Rappresentazioni di parole contestualizzate in profondità
  • BERTA (2018)
    BERT (Bidirectional Encoder Representations from Transformers) di Google ha introdotto un bidirezionale metodo di pretraining, che consente al modello di comprendere il contesto sia da sinistra che da destra di una parola. Invece di prevedere la parola successiva, BERT ha mascherato parole casuali in una frase e ha addestrato il modello a riempirle, il che ha migliorato significativamente le prestazioni in attività come la risposta alle domande e l'analisi del sentiment.
    🔗 BERT: Pre-addestramento dei trasformatori bidirezionali profondi

Cos'è un trasformatore e perché ha cambiato tutto

L'architettura Transformer, introdotta nel documento del 2017 «L'attenzione è tutto ciò di cui hai bisogno» è il fondamento di quasi tutti i moderni modelli linguistici di grandi dimensioni, tra cui GPT, Claude, LLama, Gemini e Mistral.

A differenza delle reti neurali ricorrenti (RNN), i trasformatori elaborano intere sequenze contemporaneamente utilizzando attenzione personale, che consente a ciascun token di decidere quanta attenzione dedicare agli altri.

In altre parole, ha sostituito l'elaborazione sequenziale con attenzione personale, consentendo ai modelli di elaborare intere sequenze in parallelo e di modellare le dipendenze a lungo raggio in modo più efficace rispetto alle reti neurali ricorrenti (RNN).

Ma cosa fa funzionare esattamente un Transformer?

Analizziamo il suo componenti principali, ognuno dei quali svolge un ruolo cruciale nel modo in cui questi modelli codificano, gestiscono e trasformano il testo.

  • Tokenizzazione
    Il testo di input è suddiviso in unità di sottoparole (token), spesso utilizzando metodi come Codifica Byte Pair (BPE).
  • Livello di incorporamento
    Ogni token viene convertito in un vettore denso utilizzando una matrice di incorporamento appresa.
    Ciò consente al modello di lavorare con input numerici che preservano le relazioni semantiche.
  • Meccanismo di autoattenzione
    Il cuore del Transformer è l'attenzione personale, che consente al modello di valutare l'importanza di ciascun token rispetto agli altri nella sequenza.
    • A ogni token vengono assegnati tre vettori: Interrogazione (Q), Chiave (K)e Valore (V)
    • I punteggi di attenzione vengono calcolati come il prodotto scalare di Q e K, ridimensionato e normalizzato utilizzando softmax.
    • Questi punteggi vengono utilizzati per pesare i vettori V, consentendo al modello di concentrarsi dinamicamente sulle parti rilevanti dell'input.
  • Rete Feedforward
    Dopo l'autoattenzione, la rappresentazione di ogni token viene fatta passare attraverso una rete neurale (densa) completamente connessa per consentire trasformazioni più complesse.
  • Codifica posizionale
    Poiché i Transformer non elaborano l'input in sequenza, utilizzano codifiche posizionali per inserire informazioni sull'ordine dei token nel modello.
  • Connessioni residue e normalizzazione dei livelli
    Queste caratteristiche architetturali aiutano a stabilizzare l'addestramento e ad accelerare la convergenza garantendo un migliore flusso del gradiente attraverso le reti profonde.

Questo video è un ottimo compagno per «L'attenzione è tutto ciò di cui hai bisogno« articolo di Vaswani et al. (2017).

Visualizza l'architettura e il funzionamento interno del Transformer in un modo accessibile a un pubblico tecnico e non tecnico, evidenziando le idee chiave.

Dai token alla lingua

I modelli linguistici non comprendono il testo come gli umani.

Prevedono il molto probabilmente il prossimo token basato su tutto ciò che è stato visto prima, utilizzando distribuzioni di probabilità sul vocabolario.

Flusso passo dopo passo

  1. Tokenizzazione:
    Un input come «Il cane abbaia» diventa [«Il», «cane», «abbaia»], quindi mappato agli ID dei token.
  2. Incorporamento:
    Questi ID vengono fatti passare attraverso uno strato di incorporamento per produrre vettori densi.
  3. Blocchi trasformatori:
    Questi vettori vengono elaborati attraverso più livelli di autoattenzione e feedforward.
  4. Logits e Softmax:
    L'output è un vettore di logit (punteggi grezzi) che vengono convertiti in probabilità utilizzando softmax.
  5. Strategie di decodifica:
    • Decodifica golosa: scegli il gettone con la probabilità più alta.
    • Campionamento Top-k: Esempio dall'alto k molto probabilmente gettoni.
    • Campionamento del nucleo: campione dal set più piccolo di token la cui probabilità cumulativa supera una soglia (di solito 0,9).

Riprodotto da Vaswani e al., 2017, «L'attenzione è tutto ciò di cui hai bisogno».

LLM di formazione: il cervello dietro le parole

L'addestramento di un modello linguistico di grandi dimensioni implica l'esposizione a vasti set di dati di testo e l'insegnamento a prevedere i token.

Questo processo può richiedere settimane supercomputer con migliaia di GPU.

L'addestramento di un modello linguistico di grandi dimensioni implica l'esposizione a enormi set di dati di testo e l'insegnamento a prevedere i token, un processo che può richiedere settimane su supercomputer AI con oltre 10.000 GPU, consumando centinaia di ZettaFLOPS di calcolo e determinazione dei costi decine di milioni di dollari.

Uno ZettaFlop, abbreviazione di zetta floating-point operations per second, è un'unità di potenza computazionale pari a 10²¹ operazioni al secondo (ovvero 1 sestilione, o un 1 seguito da 21 zeri). Sebbene le prestazioni su scala ZettaFLOP rimangano in gran parte teoriche per attività prolungate, sono un modo utile per esprimere il calcolo cumulativo totale richiesto per addestrare i modelli di intelligenza artificiale più avanzati di oggi.

Pre-formazione

  • Obiettivo: Impara i modelli statistici nel linguaggio prevedendo i token successivi (in stile GPT) o mascherati (in stile BERT).
  • Dati: Libri, siti web, codice, social media, testi accademici.
  • Modelli:
    • GPT-3 (OpenAI, 2020)
      Addestrato su Token 300B utilizzo della modellazione del linguaggio causale
    • Claude (antropico)
      Usi IA costituzionale: un approccio di apprendimento per rinforzo in cui i modelli si autocriticano sulla base di una serie di principi
    • Lama 3 (Meta AI, 2024)
      Addestrato su Gettoni 15T, inclusi codice e dati multilingue; sono disponibili modelli a peso aperto
    • Gemini 1.5 (Google DeepMind, 2024)
      Utilizza un Miscela di esperti (MoE) architettura e supporti multimodale ingressi (testo, immagini, audio)
    • PalM 2 (Google, 2023)
      Addestrato su corpora, codice e dati scientifici multilingue; migliori capacità di ragionamento e traduzione
    • Grok (Xai, 2023—2024)
      Addestrato su dati X (Twitter) in tempo reale, con accesso a contenuti proprietari generati dagli utenti
    • Comando R+ (Cohere)
      Generazione aumentata di recupero (RAG) ottimizzata per contesto lungo attività aziendali
    • Mistral 7B/Mixtral (Mistral AI, 2023)
      Altamente efficiente MoE denso e sparso modelli: pesi aperti e prestazioni elevate su piccola scala
    • Phi-2 (Microsoft Research, 2023)
      Un modello piccolo (1,3 B di parametri) addestrato con dati in stile libro di testo, ottimizzato per l'efficienza del ragionamento
    • GatorTron (UF Health + NVIDIA, 2022)
      Addestrato su cartelle cliniche e biomediche per applicazioni mediche di PNL
    • WuDAO 2.0 (Accademia di intelligenza artificiale di Pechino)
      Uno dei più grandi modelli multilingue/multimodali, addestrato su Parametri 1.75T e diversi corpora tra cui cinese e inglese

Messa a punto

Dopo il pretraining, i modelli linguistici di grandi dimensioni possono essere messo a punto per svolgere meglio compiti specifici o allinearsi più da vicino alle aspettative umane. Questo passaggio è facoltativo ma ampiamente utilizzato per rendere i modelli più utili nelle applicazioni del mondo reale.

La messa a punto consente al modello di:

  • Segui le istruzioni umane in modo più accurato
  • Sii più utile, onesto e innocuo
  • Allineamento a obiettivi specifici (ad esempio, assistenza clienti, consulenza legale, formazione)

Messa a punto delle istruzioni

Questo è l'approccio più comune. Il modello è addestrato su esempi in cui gli input sono abbinati a risposte desiderate di alta qualità. Nel tempo, impara a generalizzare e seguire istruzioni simili anche se non facevano parte della formazione.

Apprendimento per rinforzo dal feedback umano (RLHF)

Uno dei più potenti tecniche di messa a punto. Migliora l'allineamento grazie al feedback dei valutatori umani:

  1. Genera output: il modello produce più risposte a un prompt.
  2. Classifica umana: gli annotatori classificano i risultati dal migliore al peggiore.
  3. Addestra un modello di ricompensa: Le classifiche vengono utilizzate per addestrare un modello separato che assegna punteggi ai risultati.
  4. Perfeziona il modello principale: Utilizzando il reinforcement learning (comunemente PPO — Proximal Policy Optimization), il modello base viene aggiornato per massimizzare questo segnale di ricompensa.

Questo metodo è stato utilizzato in Instruire GPT, uno dei primi modelli allineati (Ouyang e al., 2022), e successivamente ampliato da Antropico con IA costituzionale, che insegna ai modelli a criticare e rivedere le proprie risposte sulla base di linee guida etiche predefinite (Bai et al., 2022).

Perché gli LLM sembrano intelligenti (ma non lo sono)

Nonostante scrivano saggi, spieghino barzellette o scrivano codice, gli LLM in realtà non «capiscono» nulla.

Non formano convinzioni né possiedono intenzioni.

Sono motori probabilistici addestrato a continuare le sequenze di testo in modi plausibili.

Simulano l'intelligenza mediante:

  • Memorizzazione di modelli in enormi set di dati
  • Usare l'attenzione per recuperare il contesto pertinente
  • Reagire a frasi tempestive (ad esempio, «Pensiamo passo dopo passo»)

«La formazione di modelli linguistici sempre più ampi senza affrontare le limitazioni sottostanti rischia di creare sistemi che sembrano autorevoli ma privi di responsabilità o fondamento fattuale». 📚 Pappagalli stocastici: Bender et al., 2021

Il futuro degli LLM: agenti, memoria e ragionamento

I modelli linguistici di nuova generazione si stanno evolvendo rapidamente, non solo in scala, ma anche potenziale.

Questi modelli stanno diventando:

  • Multimodale: Elaborazione e generazione di testo, immagini e audio
  • Consapevole del lungo contesto: Mantenimento della memoria ore o addirittura settimane (ad esempio, Claude 3.5, Gemini 1.5)
  • Agentico: Azioni tramite strumenti, API e ambienti dinamici

Vuoi capire quali sono le prospettive per gli LLM?

Man mano che i modelli linguistici si evolvono in sistemi più capaci e autonomi, diversi paradigmi fondamentali stanno plasmando il loro futuro.

3 idee fondamentali:

🧠 Miscela di esperti (MoE)
Suggerimento: leggi Shazeer e altri, 2017
I modelli MoE migliorano l'efficienza attivando solo un piccolo sottoinsieme dei loro parametri per ogni ingresso, rendendo possibile la scalabilità senza aumentare proporzionalmente il calcolo.

🧩 Ragionamento sulla catena di pensiero
Suggerimento: leggi Wei et al., 2022
Questa strategia di stimolo incoraggia i modelli a pensare passo dopo passo, migliorando significativamente le prestazioni su compiti complessi di ragionamento e matematica.

🔍 Generazione aumentata di recupero (RAG)
Suggerimento: esplora il Guida Cohere RAG
RAG combina modelli linguistici con fonti di conoscenza esterne, consentendo loro di estrarre informazioni pertinenti da database o documenti prima di generare risposte.

Queste tecniche sono gli elementi costitutivi dei sistemi di intelligenza artificiale di nuova generazione.

Inizia con questi documenti per vedere dove sta andando il futuro.

Comprendere gli LLM è la nuova alfabetizzazione digitale

I Large Language Models rappresentano un cambiamento epocale nell'interazione uomo-computer.

Sono motori probabilistici di sintesi della conoscenza.

Se i motori di ricerca riguardavano le parole chiave, gli LLM riguardano contesto, chiarezzae citazioni.

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Domande Chiave Correlate

Cos'è RAG (Retrieval-Augmented Generation) e perché è fondamentale per GEO?

RAG (Generazione aumentata di recupero) è una tecnica di intelligenza artificiale all'avanguardia che migliora i modelli linguistici tradizionali integrando un sistema esterno di ricerca o recupero delle conoscenze. Invece di affidarsi esclusivamente a dati preaddestrati, un modello abilitato al RAG può ricerca in un database o in una fonte di conoscenza in tempo reale e utilizza i risultati per generare risposte più accurate e contestualmente pertinenti.

Per GEO, questo è un punto di svolta.
GEO non risponde solo con un linguaggio generico, ma recupera informazioni fresche e pertinenti dalla knowledge base, dai documenti o dai contenuti web esterni della tua azienda prima di generare la risposta. Ciò significa:

  • Risposte più accurate e fondate
  • Risposte aggiornate, anche in ambienti dinamici
  • Risposte contestualizzate legate ai tuoi dati e alla tua terminologia

Combinando i punti di forza della generazione e recupero, RAG assicura che GEO non si limita suono intelligente—esso è intelligente, in linea con la tua fonte di verità.

Come funzionano effettivamente i modelli linguistici di grandi dimensioni e perché è importante per GEO?

Modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM) come GPT vengono addestrati su grandi quantità di dati di testo per apprendere i modelli, le strutture e le relazioni tra le parole. Essenzialmente, predire la parola successiva in una sequenza basato su ciò che è venuto prima, consentendo loro di generare un linguaggio coerente e simile a quello umano.

Questo è importante per GEO (ottimizzazione generativa del motore) perché significa che i tuoi contenuti devono essere:

  • Ben strutturato in modo che gli LLM possano interpretarlo e riutilizzarlo in modo efficace.
  • Chiaro e specifico, poiché i modelli si basano su modelli per fare previsioni accurate.
  • Contestualmente ricco, perché gli LLM utilizzano il contesto circostante per generare risposte.

Comprendendo come «pensano» gli LLM, le aziende possono ottimizza i contenuti non solo per gli esseri umani o i motori di ricerca, ma per i modelli di intelligenza artificiale che stanno diventando il nuovo livello di scoperta.

Conclusione: Se i tuoi contenuti aiutano il modello a prevedere la risposta giusta, GEO aiuta gli utenti a trovare voi.

Cos'è la tokenizzazione e perché è importante per GEO?

Tokenizzazione è il processo mediante il quale i modelli di intelligenza artificiale, come GPT, suddividono il testo in piccole unità, chiamato gettoni—prima dell'elaborazione. Questi token possono essere piccoli come un singolo carattere o grandi come una parola o una frase. Ad esempio, la parola «commercializzazione» potrebbe essere un token, mentre «Strumenti basati sull'intelligenza artificiale» potrebbe essere suddiviso in più parti.

Perché è importante per GEO (ottimizzazione generativa del motore)?

Perché il grado di tokenizzazione dei tuoi contenuti influisce direttamente sulla precisione con cui vengono compresi e recuperati dall'intelligenza artificiale. Una scrittura mal strutturata o eccessivamente complessa può confondere i confini dei token, con conseguente mancanza di contesto o risposte errate.

Linguaggio chiaro e conciso = migliore tokenizzazione
Titoli, elenchi e dati strutturati = più facili da analizzare
Terminologia coerente = migliore richiamo dell'IA

In breve, ottimizzare per GEO significa scrivere non solo per i lettori o i motori di ricerca, ma anche per come funziona l'IA tokenizza e interpreta i tuoi contenuti dietro le quinte.

Come funzionano effettivamente i Large Language Model (LLM) come ChatGPT?

I Large Language Model (LLM) sono sistemi di intelligenza artificiale addestrati su enormi quantità di dati di testo, dai siti Web ai libri, per comprendere e generare il linguaggio.

Usano algoritmi di deep learning, in particolare architetture di trasformatori, per modellare la struttura e il significato del linguaggio.

Gli LLM non «conoscono» i fatti come fanno gli umani. Invece, prevedono la parola successiva in una sequenza utilizzando le probabilità, in base al contesto di tutto ciò che l'ha preceduta. Questa capacità consente loro di produrre risposte fluenti e pertinenti su innumerevoli argomenti.

Per uno sguardo più approfondito alla meccanica, dai un'occhiata al nostro post completo sul blog: Come funzionano i modelli linguistici di grandi dimensioni.

Come vengono addestrati gli LLM a comprendere e generare testo simile a quello umano?

L'addestramento di un modello linguistico di grandi dimensioni implica l'alimentazione di enormi volumi di dati di testo, da libri e blog a documenti accademici e contenuti web.

Questi dati sono tokenizzato (suddiviso in parti più piccole come parole o sottoparole) e quindi elaborato attraverso più livelli di un modello di deep learning.

Nel tempo, il modello impara relazioni statistiche tra parole e frasi. Ad esempio, apprende che «caffè» appare spesso vicino a «mattina» o «caffeina». Queste associazioni aiutano il modello a generare un testo intuitivo e umano.

Una volta terminato l'addestramento di base, i modelli sono spesso messo a punto utilizzando dati aggiuntivi e feedback umano per migliorare la precisione, il tono e l'utilità. Il risultato: uno strumento potente che comprende il linguaggio abbastanza bene da assisterti in tutto, dall'ottimizzazione SEO alla conversazione naturale.

Cos'è un modello di trasformatore e perché è importante per gli LLM?

Le trasformatore è l'architettura fondamentale alla base dei moderni LLM come GPT. Introdotti in un innovativo documento di ricerca del 2017, i trasformatori hanno rivoluzionato l'elaborazione del linguaggio naturale consentendo ai modelli di considerare l'intero contesto di una frase contemporaneamente, piuttosto che semplici sequenze parola per parola.

L'innovazione chiave è meccanismo di attenzione, che aiuta il modello a decidere quali parole di una frase sono più pertinenti l'una per l'altra, imitando essenzialmente il modo in cui gli umani prestano attenzione a dettagli specifici in una conversazione.

I trasformatori consentono agli LLM di generare risposte più coerenti, consapevoli del contesto e accurate.

Ecco perché oggi sono al centro della maggior parte dei modelli linguistici all'avanguardia.