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模块 1 · 1.1
入门级35 分钟

1.1AI、机器学习、深度学习、生成式 AI 的关系

本课只解决一个主问题:本单元只解决一个主问题:

AI、机器学习、深度学习、生成式 AI、LLM 这些词到底是什么关系?

学习目标

学完本单元后,学习者应该能够:

  • 区分 AI、机器学习、深度学习、生成式 AI 和 LLM。
  • 解释为什么 LLM 属于 AI,但 AI 不等于 LLM。
  • 判断一个 AI 产品大致用到了哪类能力。
  • 避免把所有“智能软件”都叫大模型。

先给直觉

可以把 AI 看成一个很大的工具箱。

这个工具箱里有很多层工具:

  • 有些工具负责分类,比如判断一封邮件是不是垃圾邮件。
  • 有些工具负责预测,比如预测明天某个商品的销量。
  • 有些工具负责识别,比如识别图片里有没有猫。
  • 有些工具负责生成,比如写一段文字、画一张图、生成一段代码。

LLM 只是这个大工具箱里非常重要的一类工具。它很强,但不是整个 AI。

更准确的关系是:

AI
└── 机器学习
    └── 深度学习
        └── 生成式 AI
            └── 大语言模型 LLM

这不是严格的数学集合图,但对入门理解足够有用。

AI 领域关系图:AI 包含机器学习,机器学习包含深度学习,深度学习分支出生成式 AI,其中突出 LLM

图:AI 是最大的一层,LLM 是大工具箱里非常重要的一类工具,不是整个 AI。

技术解释

AI:最大的一层

AI,也就是人工智能,是一个总称。只要机器表现出某种通常需要人类智能的能力,都可能被放进 AI 这个大范围里。

比如:

  • 下棋程序
  • 图像识别
  • 语音识别
  • 推荐系统
  • 自动驾驶感知
  • ChatGPT 这类聊天模型

注意:早期很多 AI 系统并不依赖深度学习。它们可能靠人工写规则、搜索算法或统计方法工作。所以 AI 不是 2022 年才突然出现的东西。

机器学习:让机器从数据中学规律

机器学习是 AI 的一个重要分支。

传统写程序时,人类写规则:

如果满足条件 A,就执行动作 B。

机器学习的思路是:

给机器大量样本,让它自己学出输入和输出之间的规律。

例子:

  • 给模型很多房屋数据,让它预测房价。
  • 给模型很多邮件,让它判断垃圾邮件。
  • 给模型很多用户行为,让它推荐内容。

机器学习的核心变化是:人类不再手写所有规则,而是设计训练方法,让模型从数据里学。

深度学习:用多层神经网络学习复杂模式

深度学习是机器学习的一个分支。

“深度”主要指神经网络有很多层。每一层会提取不同层次的特征。

在图像识别里,浅层可能学到边缘和颜色,中间层可能学到形状,高层可能学到物体结构。

在语言模型里,不同层可能学习词法、句法、语义、上下文关系等模式。这里不要理解得太机械,模型内部不是写着“第 8 层负责语法”,但分层处理确实让它能表示复杂模式。

生成式 AI:重点从“判断”走向“生成”

很多传统 AI 任务是判别式的:

  • 这张图是不是猫?
  • 这封邮件是不是垃圾邮件?
  • 这个用户会不会流失?

生成式 AI 的重点是生成新内容:

  • 写文章
  • 写代码
  • 画图
  • 生成音乐
  • 总结视频
  • 改写文案

它不是简单复制训练数据,而是学习数据中的模式,再根据输入生成新的内容。这个“新”不代表一定原创,也不代表一定正确。模型可以生成很流畅的错误内容,这就是后面会讲的幻觉问题。

LLM:生成式 AI 中处理语言的关键模型

LLM 是 Large Language Model,大语言模型。

它的基本任务可以粗略理解为:

根据前面的文本,预测下一个 Token。

这个目标听起来很简单,但当模型足够大、数据足够多、训练足够充分时,它会表现出很多复杂能力:

  • 对话
  • 总结
  • 翻译
  • 写代码
  • 解释概念
  • 模拟角色
  • 根据工具返回结果完成任务

这里有一个重要判断:LLM 的很多能力来自语言中的结构和世界知识,但它并不是像人一样理解世界。它很强,但不是神灯,也不是数据库。

案例

假设你在做一个“学习助手”产品。

里面可能同时用到多类 AI:

  • 推荐系统:根据学习记录推荐下一节课。
  • 语音识别:把学生语音转成文字。
  • LLM:回答学生问题、解释概念、生成练习题。
  • 图像理解模型:识别学生上传的手写笔记。
  • 生成式图像模型:生成概念示意图。

如果把这些全部叫“用了大模型”,就会让产品设计变糊。不同能力需要不同模型、评估方式和风险控制。

常见误区

误区 1:AI 就是 ChatGPT

ChatGPT 是 AI 产品,但 AI 远大于 ChatGPT。推荐系统、图像识别、语音识别、搜索排序也都属于 AI 的范围。

误区 2:所有 AI 都是生成式 AI

不是。判断垃圾邮件、识别人脸、预测库存,这些通常不是生成式任务。

误区 3:LLM 越大就一定越适合所有任务

不一定。简单分类、高频低成本任务、端侧任务可能更适合小模型或传统机器学习方法。

误区 4:生成式 AI 会生成,就代表它理解了

生成流畅不等于理解可靠。模型可能说得很像真的,但事实是错的。

动手练习

找 5 个你常用的产品功能,判断它们更可能属于哪类 AI:

产品功能 可能用到的能力 是否一定需要 LLM
短视频推荐 推荐系统 不一定
语音转文字 语音识别 不一定
AI 写邮件 LLM 通常需要
图片自动分类 图像识别 不一定
根据资料回答问题 LLM + RAG 通常需要

术语卡片

术语 人话解释
AI 人工智能,机器表现出类人智能能力的总称
机器学习 让机器从大量数据中自己学出规律的 AI 分支
深度学习 用多层神经网络做机器学习的方法
神经网络 由多层计算单元组成、从数据中学习表示的模型结构
生成式 AI 以"生成新内容"(文本/图像/音频/代码)为目标的一类 AI
判别式 AI 以"分类、判断、预测"为目标的一类 AI
LLM 大语言模型,擅长处理和生成文本的生成式 AI
训练数据 模型学习规律所使用的样本集合
参数 模型内部学到的大量数字,决定模型行为
检查题(自测)
  1. 请用自己的话解释 AI、机器学习、深度学习、生成式 AI 和 LLM 的关系。
  2. 为什么说 LLM 属于 AI,但 AI 不等于 LLM?
  3. 举一个不一定需要 LLM 的 AI 产品功能,并说明原因。
参考答案
  1. AI 是最大范围,指让机器表现出某些智能能力的技术和系统。机器学习是 AI 的一个重要分支,核心是让机器从数据中学习规律。深度学习是机器学习的一类方法,主要使用多层神经网络学习复杂模式。生成式 AI 是侧重生成新内容的一类 AI 能力,例如生成文本、图片、代码、音频。LLM 是生成式 AI 中处理语言的一类重要模型。
  2. LLM 是 AI 领域中的一种重要模型,主要处理和生成语言内容。但 AI 还包括很多不一定依赖 LLM 的能力,例如推荐系统、图像识别、语音识别、搜索排序、预测模型、规则系统等。把 AI 等同于 LLM,会忽略很多传统 AI 和非语言型 AI 能力。
  3. 示例:短视频推荐不一定需要 LLM。它通常更依赖推荐系统,根据用户行为、内容特征和反馈信号预测用户可能喜欢什么。虽然 LLM 可以参与内容理解或标签生成,但推荐功能本身不必一定由 LLM 完成。其他可接受例子包括垃圾邮件分类、语音转文字、图片分类和库存预测。

Takeaway

AI 是大领域,LLM 是其中非常重要的一类模型。学 AI 不能只盯着聊天窗口,也不能把所有智能能力都塞进“大模型”这个筐里。筐太大,最后会变成菜市场。