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第58卷第1期西安交通大学学报Vol.58No.1

2024年1月JOURNALOFXIANJIAOTONGUNIVERSITYJan.2024

ChatGPT的工作原理、关键技术及未来发展趋势

秦涛,杜尚恒,常元元,王晨旭

(西安交通大学智能网络与网络安全教育部重点实验室,710049,西安)

摘要:ChatGPT是自然语言处理领域的一项重要技术突破,专注于对话生成任务,在多种任务中

表现出卓越的性能。主要探讨ChatGPT的演变历程、关键技术,并分析了其未来可能的发展方

向。首先,介绍了ChatGPT的模型架构和技术演进过程。随后,重点讨论了ChatGPT的关键技

术,包括提示学习与指令微调、思维链、人类反馈强化学习。然后,分析了由于基于概率生成原理所

造成的固有局限,包括事实性错误、垂直领域深度性弱、潜在的恶意应用风险、可解释性及模型实时

性差等。最后,探讨了其在典型应用中存在的问题和相应的解决途径,包括在训练评估过程中考虑

道德和安全性因素,以降低潜在风险;结合外部专家知识和迁移学习,以提高模型对特定领域的理

解能力,更好地适应特定任务场景;引入多模态数据,以提高模型信息理解能力,增强模型通用性和

泛化性。通过对ChatGPT模型框架、技术演变与关键技术的分析,为深入理解ChatGPT提供帮

助;结合原理分析其固有缺陷,并结合实际应用中存在的问题,挖掘未来可能的研究方向,为自然语

言处理领域的深入研究提供有益参考。

关键词:ChatGPT模型架构;概率生成;强化学习;迁移学习

中图分类号:TP391.9文献标志码:A

DOI:10.7652/xjtuxb202401001文章编号:0253-987X(2024)01-0001-12

Principles,KeyTechnologiesandEmergingTrendsofChatGPT

QINTao,DUShangheng,CHANGYuanyuan,WANGChenxu

(MOEKeyLabforIntelligentandNetworkSecurity,XianJiaotongUniversity,Xian710049,China)

Abstract:ChatGPThasemergedasasignificantadvancementinnaturallanguageprocessing,

specificallyinthedomainofdialoguegeneration,andhasachievedexcellentperformanceinmany

areas.Thispaperaimstoexploreitsarchitecture,underlyingtechnologies,andpotentialareasforfur-

therinvestigation.Thepaperbeginsbydiscussingthearchitectureandtechnologyevolution

process.Next,thefocusshiftstoacomprehensiveanalysisofthekeytechnologies,includingthe

promptlearningandinstructionfine-tuning,chainofthoughtandreinforcementlearningthrough

humanfeedback.Furthermore,thepaperaddressesthelimitationsofChatGPTstemmingfrom

itsprobabilisticgenerationprinciples,includingfactualerrors,poorperformancein

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