Como Funciona o ChatGPT: Explicando Modelos de Linguagem em Detalhes

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Akira Sakamoto

Updated on 19/08/2023

Todos os dias, interagimos com a inteligência artificial, muitas vezes sem perceber. Uma dessas IA é o ChatGPT, um grande modelo de linguagem desenvolvido pela OpenAI. Esta IA alimenta inúmeras aplicações e é conhecida por gerar textos semelhantes aos humanos. Então, o que tem por trás? Como o ChatGPT funciona?

Uma introdução ao ChatGPT

ChatGPT, ou Generative Pre-trained Transformer, é um grande modelo de linguagem (LLM) desenvolvido pela OpenAI. Em sua essência, é um gerador de texto, ou seja, é projetado para gerar textos semelhante aos humanos, continuando a partir do texto fornecido. Para fazer isso, ele depende de uma série de probabilidades que estimam quais sequências de palavras devem seguir logicamente. Isso é o fundamento da operação do ChatGPT.

É importante notar que a proficiência do ChatGPT não vem do entendimento do texto, mas sim de uma habilidade bem desenvolvida de prever o que vem a seguir, com base na vasta quantidade de dados pelos quais foi treinado. Esse treinamento extenso e a complexidade associada a sua operação são o que torna o ChatGPT tão intrigante.

O Coração do ChatGPT: Grandes Modelos de Linguagem (LLMs)

Grandes modelos de linguagem como o ChatGPT são projetados para lidar com grandes quantidades de dados. Eles aprendem com as complexidades e nuances do texto humano, permitindo que criem saídas de texto convincentemente semelhantes às humanas. O processo de treinamento envolve alimentar os LLMs com diversos dados de texto, com o objetivo de aprender os padrões inerentes e as estruturas na linguagem humana.

Então, como essas probabilidades surgem e onde elas se encaixam no grande esquema de coisas?

Entendendo o Papel das Probabilidades no ChatGPT

O princípio fundamental do ChatGPT gira em torno de probabilidades. Ele estima a probabilidade de certas sequências de palavras ocorrerem, com base em seus extensos dados de treinamento. Essas probabilidades são integrais para o processo de geração de texto, permitindo que o ChatGPT produza respostas coerentes e apropriadas ao contexto.

Considere um cenário em que o ChatGPT tem a tarefa de prever a próxima palavra na frase: "O sol nasce no _____." Dado o seu treinamento, o modelo entende que a palavra mais provável para completar esta sentença é "leste". Portanto, ele usa essas probabilidades para continuar o texto que já tem, adicionando o nível apropriado de criatividade e aleatoriedade com base em um parâmetro conhecido como "temperatura".

O parâmetro de temperatura influencia a saída do modelo ao influenciar a distribuição de probabilidades. Uma temperatura mais alta leva a mais aleatoriedade, enquanto uma temperatura mais baixa leva a saídas mais previsíveis e seguras.

Leitura adicional: O que o ChatGPT está fazendo, de Stephen Wolfram (opens in a new tab)

A Arquitetura da Rede Neural do ChatGPT

O ChatGPT é construído em uma forma sofisticada de rede neural artificial conhecida como Transformer. A arquitetura dessas redes espelha o cérebro humano até certo ponto, com nós (como neurônios) e conexões (como sinapses) formando uma rede complexa de interações.

Essas redes são compostas de camadas de neurônios, sendo que cada um é atribuído um peso ou significância específica. O processo de treinamento visa encontrar esses pesos ideais, permitindo que a rede faça previsões precisas. Os dados de entrada são alimentados na rede, e cada neurônio avalia uma função numérica com base em sua entrada e peso, passando o resultado para a próxima camada. Esse processo se repete até que um resultado final seja alcançado.

Curiosamente, a arquitetura e a operação dessas redes são semelhantes ao funcionamento neural de nossos cérebros. Assim como um neurônio pulsa dependendo dos pulsos que recebe de outros neurônios, cada nó na rede neural ativa com base nas entradas e seus pesos.

Na próxima seção, iremos aprofundar o processo de treinamento dessas redes neurais e como elas ajustam seus pesos para melhorar o desempenho.

O Processo de Treinamento: Criando um Modelo de Linguagem Eficiente

Assim como os seres humanos aprendem com a experiência, o treinamento é a fase em que nosso modelo de linguagem, o ChatGPT, aprende por meio de vastas quantidades de dados. Este treinamento envolve ajustar os pesos da rede neural para reduzir a diferença entre a saída do modelo e o resultado real.

O Papel da Função de Perda no Treinamento

Treinar uma rede neural como o ChatGPT é um processo iterativo e computacionalmente intenso. Durante cada iteração, o modelo usa uma Função de Perda para medir a diferença entre a sua previsão e a saída real. O objetivo final é ajustar os pesos de tal maneira que o valor da Função de Perda seja minimizado, indicando que a saída do modelo está o mais próxima possível do resultado pretendido.

À medida que o modelo processa mais dados e ajusta seus pesos, o valor da função de perda deve diminuir. Isso significa que o modelo está ficando melhor na geração de textos que se alinham com os exemplos pelos quais foi treinado. No entanto, se o valor da função de perda não se ajustar ao longo do tempo, pode ser um sinal de que a arquitetura do modelo precisa ser ajustada.

Curiosamente, muitas vezes é mais fácil para essas redes neurais resolver problemas mais complexos do que problemas mais simples. Isso pode parecer contra-intuitivo, mas na verdade é uma bênção, pois os equipa para lidar com problemas complexos do mundo real.

O Transformador: chave para o sucesso do ChatGPT

O ChatGPT deve uma grande parte de seu desempenho e escalabilidade à arquitetura do Transformador. Esse tipo de rede neural permite que o modelo entenda o contexto das palavras e a relação entre palavras que estão distantes em uma frase ou parágrafo.

Ao contrário de outros modelos que leem o texto sequencialmente, os Transformadores podem ler todo o texto de uma só vez, possibilitando um processamento de texto mais rápido e preciso. Essa abordagem torna os modelos Transformer particularmente eficazes para tarefas de linguagem, permitindo que o ChatGPT gere respostas mais naturais e coerentes.

Leitura adicional: Attention is All You Need: A Paper on Transformers (opens in a new tab).

Espaço de significado: a representação do texto

Dentro do ChatGPT, o texto não é apenas uma sequência de palavras. Em vez disso, é representado por uma matriz de números em um espaço de significado. Essa representação numérica de palavras permite que o modelo entenda as relações semânticas entre diferentes palavras e frases.

No entanto, a trajetória do que as palavras virão a seguir não é tão previsível quanto uma lei matemática ou física. É influenciada pelo contexto, pelas palavras anteriores e pela criatividade injetada pelo parâmetro de 'temperatura'. Isso introduz um elemento de imprevisibilidade que aumenta a natureza humana do texto gerado pelo ChatGPT.

Quão próximo o ChatGPT está de um cérebro humano?

Quando olhamos para o funcionamento interno do ChatGPT, é fascinante ver as semelhanças entre sua arquitetura e a rede neural do cérebro humano. Ambos têm nós (neurônios no caso do cérebro) conectados por links (sinapses para o cérebro) e ambos usam um processo iterativo de aprendizagem e ajuste com base no feedback.

No entanto, apesar dessas semelhanças, também existem diferenças cruciais. Embora o cérebro humano seja capaz de pensamento recursivo, permitindo que revisitemos e recalculamos os dados, o ChatGPT não possui essa capacidade, o que limita seu poder computacional.

Além disso, apesar do processo de aprendizagem do ChatGPT ser impressionante, ele é muito menos eficiente em comparação ao cérebro humano. Requer uma quantidade massiva de dados e recursos computacionais, o que contrasta com a capacidade do cérebro de aprender rapidamente a partir de relativamente poucos exemplos.

ChatGPT: Não exatamente o Exterminador do Futuro

Dado o profissionalismo do ChatGPT na geração de textos semelhantes aos humanos, é tentador pensar nele como um precursor da inteligência artificial sentiente frequentemente retratada na ficção científica. No entanto, embora o ChatGPT seja sem dúvida avançado, ele ainda está longe de atingir uma inteligência artificial geral.

Em sua essência, o ChatGPT é um modelo probabilístico que se destaca em continuar frases com base no seu treinamento. Ele não entende o texto que está gerando da maneira que os humanos fazem. Ele não tem crenças, desejos ou medos. Ele simplesmente prevê a próxima sequência de texto com base nas probabilidades aprendidas a partir dos dados de treinamento.

No entanto, o progresso feito com o ChatGPT e outros grandes modelos de linguagem é realmente notável. É um testemunho de quão longe chegamos em nossa compreensão e desenvolvimento de tecnologias de inteligência artificial. E à medida que continuamos a refinar e avançar esses modelos, quem sabe quais possibilidades empolgantes o futuro pode trazer?

Conclusão

Em conclusão, entender como o ChatGPT funciona abre uma janela fascinante para o mundo da inteligência artificial e do aprendizado de máquina. Desde sua arquitetura de rede neural até seu processo de treinamento e geração de texto, ele oferece uma combinação única de complexidade e elegância que continua a evoluir, assim como a linguagem humana em si.