必收藏!大模型核心架构+底层原理详解,小白程序员入门大模型必看
输入大模型的所有数据(文本、图像等),第一步必然是完成“词向量化”转换——这是计算机通过数字运算实现“推理、生成”的核心前提,也是小白入门大模型必须理解的基础逻辑。大模型的本质,就是一个超高维度的参数矩阵(也就是我们前面说的矩阵W),它的能力强弱,和矩阵的维度(参数量)、训练数据量直接相关,参数量越大,模型的“能力”越强。模型的训练和微调,核心逻辑完全一致——都是通过数据迭代,不断调整矩阵中的参数
当下,生成式大模型正以颠覆性的姿态席卷全球科技领域,一场围绕 “模型主导未来” 的产业竞争已全面拉开帷幕。对于深耕 IT 行业的从业者,尤其是刚入门的小白程序员而言,这场技术浪潮不仅是行业升级的风向标,更可能重塑未来数十年的技术生态——过去依赖独立软件实现单一功能的传统模式或将逐步迭代,一个由海量智能体(Agent)通过 API 接口联动、高效拆解并完成复杂任务的全新生态体系,正加速落地成熟,成为程序员必备的核心知识储备。
1、大模型的核心架构(小白也能看懂版)
想要真正入门大模型、读懂其工作逻辑,首先要吃透它的核心架构。在上一篇推文的分类中我们提到,目前主流大模型(如GPT、文心一言等),本质上都基于Transformer架构搭建,无需死记硬背,我们可以将其拆解为四个通俗易懂的核心部分,逐一理解:
- 输入层(Input):核心作用是“翻译官”,将我们输入的原始信息(比如文本、图像、语音等),转化为计算机能识别、能运算的数值向量。这里要明确一个基础认知:计算机只认识数字,不认识文字、图片,所以这一步是让机器“看懂”我们需求的第一步,也是最基础的一步。
- 编码器(Encoders):相当于大模型的“大脑分析模块”,核心依赖自注意力机制——简单说,就是能精准捕捉输入内容中每个词元(Token)之间的隐藏关联。比如我们输入“我在公园吃苹果”,编码器能快速识别出“我”“公园”“苹果”“吃”之间的逻辑关系,再将这些关联信息以向量的形式“记录”下来,形成对输入内容的深层理解和表征,为后续输出做准备。
- 解码器(Decoders):负责“生成输出内容”,核心逻辑是循环迭代预测——每一轮预测出的词元,都会作为新的输入,参与下一轮的预测,直到生成连贯、符合逻辑的输出序列。比如我们让大模型续写“我在公园吃苹果”,解码器会先预测下一个可能的词(比如“旁边”),再结合“我在公园吃苹果旁边”继续预测,逐步生成完整句子,这也是大模型能“聊天、写文案”的核心所在。
- 输出层(Output):相当于“反向翻译官”,将解码器生成的向量结果,反向转换为我们人类能理解的形式(比如文本、图像描述、代码片段等),最终以矩阵的形式输出结果,完成整个交互流程。
2、大模型的底层原理(告别晦涩,通俗拆解)
基础数学概念:向量与矩阵(小白必掌握)
很多小白程序员一听到“底层原理”就退缩,其实核心就两个基础数学概念,无需深入研究复杂运算,理解用途即可,这也是看懂大模型的关键前提:
- 向量 简单理解,向量就是一组有序的数字序列,类似我们编程中用到的数组(但仅包含数字),比如[2, 5, 1, 3]。 它的核心作用的是“用数字描述事物属性”——比如我们想描述一只猫,就可以用“体型(中等=2)、毛发长度(短=5)、叫声(喵喵=1)、物种(猫科=3)”这几个特征来定义,对应的向量就是[2, 5, 1, 3]。 对应到我们程序员常用的文本处理中,文本里的每个词元(如“苹果”“跑步”“代码”),也能通过向量来表示,向量中的每个数字,都对应这个词的一个语言特征(比如语义、词性、情感倾向等),机器就是通过这些数字来“理解”文字含义的。
- 矩阵 矩阵是由多个同维度向量组成的二维数组,本质上就是“向量的集合”,可以理解为“把多个向量整理成一个表格”。比如3个三维向量[1,2,3]、[4,5,6]、[7,8,9],放在一起就能组成一个3×3的矩阵。这里有个小知识点可以记一下:向量其实就是“只有一行(或一列)的特殊矩阵”,掌握这个就能区分两者的关系了。
大模型的核心工作原理(分阶段拆解,一看就会)
结合前面讲的Transformer架构,大模型的整个工作流程,其实可以拆分为两个核心阶段,无论是训练还是应用,都围绕这两个阶段展开,小白可以直接对照理解:
(1)模型训练阶段(相当于“教机器学知识”)
简单说,就是给Transformer架构“喂”海量标注好的数据(比如文本、图片、代码等),通过复杂的数学运算,不断调整系统中的各项参数,最终生成一个包含海量参数的矩阵W——而这个矩阵W,就是我们常说的“大模型”本身。
这里补充一个小白易混淆的知识点:一个模型能不能被称为“大模型”,核心看两个指标——参数量(也就是矩阵W的维度)和训练数据量。参数量越大、训练数据越丰富,矩阵W的维度就越高,模型的“知识储备”就越足,处理复杂需求(比如写复杂代码、做数据分析)的能力也就越强。
(2)模型应用与进化阶段(相当于“机器用知识解决问题”)
这一步就是我们日常使用大模型的过程,核心逻辑很简单,分为3步:
第一步,用户输入需求(比如“写一段Python排序代码”),系统会先将这个需求转化为向量X(也就是前面讲的文本向量化);第二步,向量X与模型本身的矩阵W进行数学运算,得到输出向量Y;第三步,输出向量Y被反向转换为我们能理解的内容(也就是Python排序代码),最终呈现给我们。
这里有个关键细节,小白可以重点记:大模型不是一成不变的,在实际应用中,它会通过用户的交互数据不断“进化”——本质上就是矩阵W中的部分参数,会根据新的交互数据进行微调,让模型越来越贴合我们的使用场景,比如我们经常用大模型写Python代码,它会慢慢优化代码输出的精准度,更符合程序员的编码习惯。
笔者梳理的大模型训练与应用原理示意图如下:

延伸补充:文本如何转化为向量?(小白实操级解读)
前面反复提到“文本向量化”,这是大模型能处理文本的核心步骤,很多小白好奇具体是怎么实现的,这里拆解为4步,无需代码基础,看懂逻辑即可,后续可结合实操深入学习:
- 词元化(Tokenization):先将输入的文本,拆分为最小的语义单位(也就是词元Token),比如“我爱吃Python代码”,可拆分为“我”“爱”“吃”“Python”“代码”5个Token,拆分的核心是保证每个Token都有独立的语义,方便后续处理。
- Token向量表示:为拆分后的每个Token,分配一个初始向量,这个向量包含该Token的基础语义信息,一般是通过预训练得到的词嵌入向量(小白不用纠结预训练细节,知道每个Token都有对应的“数字身份”即可)。
- 位置向量生成:文本中词的顺序,直接影响语义(比如“我打他”和“他打我”,顺序不同,含义完全相反),所以需要为每个Token添加一个位置向量,用来记录它在文本中的具体位置,确保机器能理解文本的逻辑顺序。
- 融合向量:将每个Token本身的语义向量,与它的位置向量相加,最终得到一个既包含语义信息、又包含位置信息的“表征向量”。一段完整的文本,最终会被转化为一个由多个表征向量组成的矩阵;而在模型推理时,会逐一对每个Token的向量进行运算,最终生成输出内容。
文本向量化的示意图如下:

3、核心总结(小白必背,快速掌握重点)
为了方便小白快速回顾、加深记忆,这里梳理4个核心要点,记牢这4点,就能快速掌握大模型的核心逻辑,后续学习更高效:
- 输入大模型的所有数据(文本、图像等),第一步必然是完成“词向量化”转换——这是计算机通过数字运算实现“推理、生成”的核心前提,也是小白入门大模型必须理解的基础逻辑。
- 大模型的本质,就是一个超高维度的参数矩阵(也就是我们前面说的矩阵W),它的能力强弱,和矩阵的维度(参数量)、训练数据量直接相关,参数量越大,模型的“能力”越强。
- 模型的训练和微调,核心逻辑完全一致——都是通过数据迭代,不断调整矩阵中的参数值,让模型更精准地捕捉数据中的规律,从而更好地适配具体的使用场景(比如写代码、做文案)。
- 大模型回答问题、生成内容的全过程,本质就是“输入向量→与模型矩阵运算→生成最优输出向量→转换为人类可理解内容”的闭环流程,没有复杂的额外步骤,小白可直接对照理解。
最后提醒一句:对于小白程序员而言,入门大模型不用急于钻研复杂的数学运算和源码,先吃透架构和底层逻辑,再逐步深入实操,才能稳步提升。建议收藏本文,后续学习时随时回顾,避免走弯路~ 后续会持续更新大模型实操相关内容,助力小白快速上手大模型!
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