百度ERNIE 4.5 VL:280亿参数的“全能选手”到底强在哪?(1/2)
一、先搞懂核心:ernie 4.5 vl到底是个啥?
咱们先从最基础的地方说起,不管是“多模态技术模型”还是“280亿参数”,听起来都玄乎得很,其实用大白话翻译一下,普通人都能懂。
首先,“百度开源多模态技术模型ernie 4.5 vl”,咱们拆成几块来看:“百度开源”就是百度把这个技术公开了,其他开发者、企业都能拿来用,不用自己从头研发;“多模态”是关键,简单说就是这个模型不只能处理文字,还能看懂图片、视频这些视觉信息,就像咱们人既会听、会说,又会看一样,能“眼耳并用”;“ernie 4.5 vl”是它的名字,就像咱们给孩子起名字,方便识别,4.5说明是迭代升级的版本,vl大概是“视觉+语言”的缩写,直白告诉大家它的核心能力是“看”和“说”结合。
然后是大家可能好奇的“三b激活参数,总参数两百八十亿”。参数就相当于模型的“脑细胞”,脑细胞越多、越活跃,模型处理问题的能力就越强。这里的“三b激活参数”(3b)是指模型在工作时,实际“动起来”的脑细胞有30亿个,而“总参数两百八十亿”(280b)是它总共的“脑细胞储备”。这就像咱们普通人平时工作可能只用到一部分大脑潜能,但储备的能力越强,遇到复杂问题时能调动的资源就越多。
最厉害的是后面这句:“实现接近顶级大模型的性能”。要知道,很多顶级大模型的总参数动辄上千亿,甚至几千亿,ernie 4.5 vl只用280亿总参数,就能达到差不多的效果,相当于“用更少的力气办更大的事”,不管是对开发者还是企业来说,都更省钱、更实用。
二、核心架构:异构混合专架架构,为啥这么牛?
接下来聊聊它的“骨架”——异构混合专架架构。可能有人看到“异构混合”“专架架构”就头大,其实咱们用生活中的例子一对比,就清楚了。
先说说“异构混合”:“异构”就是不同类型的东西凑到一起,“混合”就是搭配使用。比如咱们家里的工具箱,里面有锤子、螺丝刀、扳手,各自有不同的用途,拧螺丝用螺丝刀,敲钉子用锤子,搭配起来才能解决各种问题。ernie 4.5 vl的“异构混合”就是把处理文字的“文字专家”、处理图片的“视觉专家”,还有处理文字和图片结合的“跨模态专家”等不同类型的“工具”整合到一起,每种“专家”负责自己擅长的领域,不会出现“让文字专家去看图片”这种“赶鸭子上架”的情况,效率自然就高了。
再说说“专架架构”:“专架”可以理解为“专门的架子”,就像咱们厨房的储物柜,碗碟放一个架子,调料放一个架子,厨具放一个架子,分类清晰,用的时候能快速找到。这个模型的“专架架构”就是给不同的“专家”(文字、视觉、跨模态等)都安排了“专门的工作区域”,每个“专家”都有自己的专属资源,不用和别人抢,也不会互相干扰。比如处理文字的时候,“文字专家”就能全身心投入,不用兼顾图片处理的任务,这样不仅能提高处理速度,还能保证处理质量。
可能有人会问:“为啥非要搞这么复杂的架构?直接一个‘全能专家’不行吗?”其实道理很简单,就像医院里有内科、外科、儿科、眼科等不同科室,每个科室的医生都有自己的专业领域,遇到复杂病情时,多科室协作才能给出最准确的诊断。如果让一个内科医生去做眼科手术,肯定不如专业的眼科医生靠谱。模型也是一样,文字和视觉是完全不同的信息类型,用不同的“专家”分工协作,再通过架构整合起来,才能既保证处理精度,又提高效率。
这种异构混合专架架构还有个好处:灵活。如果以后需要处理新的信息类型,比如音频,不用把整个模型推倒重来,只要再增加一个“音频专家”,并整合到架构里就行,相当于给模型“升级配件”,而不是“换个新模型”,大大降低了后续升级的成本。
三、黑科技1:文本到视觉专家动态调度系统,128k超长上下文到底能干嘛?
ernie 4.5 vl有个首创的“文本到视觉专家动态调度系统”,还支持128k超长上下文处理,这两个点是它的核心黑科技,咱们分开用大白话讲清楚。
(一)文本到视觉专家动态调度系统:让“专家”按需上岗,不浪费资源
先看“文本到视觉专家动态调度系统”。“调度系统”就像公司里的项目经理,负责分配任务;“动态调度”就是根据任务的不同,灵活安排最合适的“专家”来干活,而不是让所有“专家”都一起上,避免资源浪费。
举个例子:如果用户只输入文字“介绍一下北京的故宫”,这时候模型就知道,不需要“视觉专家”出马,只要让“文字专家”来处理就行,“视觉专家”可以休息,节省算力;如果用户输入文字“看看这张图片里的动物是不是熊猫”,同时上传了一张图片,调度系统就会立刻安排“视觉专家”分析图片,再让“跨模态专家”结合文字需求给出答案;如果用户的需求更复杂,比如“根据我提供的病史文字和肺部ct图片,判断是否有肺结节”,调度系统就会协调“文字专家”解析病史、“视觉专家”分析ct图片、“医疗领域专家”(模型内置的专业模块)结合两者给出诊断建议,相当于“按需组队”,每个环节都用最专业的力量。
这种“动态调度”的好处太明显了:一是快,不用所有“专家”都启动,减少了不必要的流程,处理速度自然提升;二是省,节省算力资源,不管是在电脑上运行,还是在手机上使用,都更省电、更流畅;三是准,合适的“专家”干合适的活,避免“外行指导内行”,结果更准确。
(二)128k超长上下文:能“记住”几万字的信息,不用反复提醒
再说说“128k超长上下文处理”。“上下文”就是咱们和模型交流时的前后内容,模型能记住的上下文越长,就越能理解咱们的需求,不用反复提醒。
先解释一下“128k”是什么概念:在自然语言处理里,“k”通常指“千个token”(token可以理解为文字的基本单位,一个汉字、一个英文单词大概就是一个token),128k就是个token,大概能容纳几万字的内容。比如一本普通的小说大概有20-30万字,128k的上下文就能让模型“记住”半本小说的内容;如果是工作中的报告,比如几十页的项目方案、几百条的聊天记录,模型都能一次性“看完”并记住关键信息。
举个生活中的例子:平时咱们和朋友聊天,要是聊的话题比较长,朋友可能会忘记前面说的内容,需要咱们提醒“刚才说到哪里了”;但如果是和ernie 4.5 vl交流,比如你先给它发了10万字的小说大纲,然后说“根据我刚才给的大纲,写一个第三章的剧情”,模型能立刻记住大纲里的人物关系、故事背景,不用你再重复;再比如你给它发了几百条客户的聊天记录,让它“总结客户的核心需求”,它也能一次性梳理完所有内容,不会因为信息太多而遗漏。
对于工作和学习来说,这个功能太实用了:比如律师处理几十页的合同,不用逐段给模型看,直接把整份合同发过去,让模型“找出风险条款”;医生给模型发患者的历次病历(可能几万字),让模型“分析病情变化”,模型都能快速处理;学生写论文时,把几十篇参考文献发给模型,让它“总结研究现状”,也不用反复上传资料。
对比以前的模型,很多只能支持几千个token的上下文,比如你给它发1万字的内容,它可能只记得后面几千字,前面的内容都“忘了”,需要你分段发送、反复提醒,效率很低。而ernie 4.5 vl的128k超长上下文,直接解决了这个痛点,让长文本处理变得简单高效。
四、黑科技2:卷积码量化算法,推理速度提升3倍,到底意味着啥?
除了调度系统和超长上下文,ernie 4.5 vl还用到了“卷积码量化算法”,能让推理速度提升3倍。可能有人会问:“推理速度”是啥?提升3倍对咱们有啥影响?咱们用最通俗的话讲明白。
(一)先搞懂:“推理速度”就是模型的“反应速度”
“推理速度”就是模型收到你的需求后,思考并给出答案的速度。比如你让模型“写一段文案”“分析一张图片”“翻译一段话”,从你发出指令到模型给出结果的时间,就是推理速度。
以前的很多大模型,因为参数多、架构复杂,推理速度很慢:比如让它分析一张医疗影像,可能要等几分钟;让它写一篇几百字的文章,可能要等十几秒;如果是处理长文本或复杂图片,等待时间会更长。这就像咱们找一个很厉害但动作很慢的专家咨询问题,虽然答案很准,但要等很久,体验不好。
而ernie 4.5 vl用的“卷积码量化算法”,就是给模型“提速”的技术,而且是在不降低性能的前提下提速,相当于让那个“厉害的专家”不仅水平高,还动作快,能立刻回应你的需求。
(二)卷积码量化算法:给模型“瘦身”,但不“降智”
那“卷积码量化算法”是怎么实现提速的呢?核心就是“量化”,简单说就是给模型“瘦身”,去掉冗余的信息,让它跑得更快,但同时保持“智商”不变。
咱们可以用手机存储来类比:比如你手机里有一张高清图片,占了10mb的存储空间,打开的时候需要加载很久;如果把它压缩成1mb的图片(量化),打开速度会快很多,但肉眼看起来和原图差不多,没有明显的画质损失。模型的“量化”也是一样的道理:模型的参数在计算时,原本需要用很多字节来存储(比如32位、16位),通过量化算法,可以把这些参数“压缩”成更少的字节(比如8位),这样模型在计算时,需要处理的数据量就少了,速度自然就快了。
而“卷积码”是一种优化技术,能让量化后的参数依然保持很高的精度,不会因为“瘦身”而“降智”。就像压缩图片时,用更先进的压缩算法,能在减小文件大小的同时,最大限度保留画质;卷积码量化算法就是给模型参数“智能压缩”,去掉的是没用的冗余信息,留下的是关键的“核心能力”。
(三)推理速度提升3倍:从“等半天”到“秒回应”,体验大升级
那“推理速度提升3倍”到底有多明显?咱们举几个实际场景的例子:
场景1:以前用其他模型分析一张肺部ct图片,需要45分钟才能出结果(后面会说到,ernie 4.5 vl把这个时间压缩到了8分钟),提升3倍后,相当于原来1小时的等待,现在20分钟就能完成,效率大大提高;
场景2:你让模型写一篇500字的产品文案,以前需要15秒才能生成,现在只要5秒,几乎是“秒回应”,不用等得着急;
场景3:你给模型发了10万字的报告,让它总结核心观点,以前需要30秒,现在只要10秒,能立刻得到结果,不耽误工作进度;
场景4:在手机上使用模型,比如用模型识别图片里的文字、翻译外文,以前可能要等几秒,现在瞬间就能出结果,和平时用微信、支付宝的功能一样流畅。
对于普通用户来说,推理速度提升最直观的感受就是“不卡了”“不用等了”,使用体验和刷短视频、聊微信一样流畅;对于企业和专业人士来说,速度提升意味着效率翻倍:比如医院里,医生每天要分析几十张ct图片,以前每张要等几分钟,现在几分钟就能分析完几张,能接诊更多患者;客服行业,用模型处理客户咨询,以前客户要等几秒才能得到回复,现在秒回,客户满意度更高;开发者用模型做应用,比如图片识别app,以前打开图片要加载很久,现在瞬间识别,用户更愿意使用。
还有一个隐藏的好处:速度快了,算力消耗就少了,不管是服务器运行还是个人设备使用,都更省电、更省钱。比如企业用模型处理大量数据,以前需要多台服务器运行几天,现在可能一台服务器一天就能完成,大大降低了运营成本。
五、实际应用:医疗影像领域的“神助攻”,肺癌检出率提升40%
前面说了很多技术原理,可能有人会问:“这些技术到底有啥用?能解决实际问题吗?”答案是肯定的,而且在医疗影像领域,ernie 4.5 vl已经展现出了超强的实用价值。
咱们先看原文里的关键信息:“在医疗影像领域,其可同步解析三毫米以下肺结节与患者病史,早期肺癌检出率提升百分之四十,诊断耗时从四十五分钟压缩至八分钟。” 这句话里的每个数字,都对应着实实在在的价值,咱们逐个拆解。
(一)同步解析3毫米以下肺结节+患者病史:看得更细,判断更准
首先是“同步解析三毫米以下肺结节与患者病史”。咱们先搞懂“肺结节”是什么:肺结节是肺部出现的小肿块,很多早期肺癌就是以肺结节的形式存在的,所以及时发现肺结节,尤其是微小的肺结节,对早期肺癌的诊断至关重要。
但3毫米以下的肺结节有多小呢?大概就是一粒小米的大小,用普通的影像设备很难发现,就算发现了,也很难判断是良性还是恶性。以前的医生分析肺部ct图片时,主要靠肉眼观察,不仅容易遗漏微小结节,还需要单独查看患者的病史(比如有没有吸烟史、家族病史、既往病史等),再结合影像判断,过程很繁琐,而且容易因为信息不连贯而判断失误。
而ernie 4.5 vl能做到“同步解析”:一方面,它的“视觉专家”能精准识别ct图片里3毫米以下的微小肺结节,比肉眼看得更细、更准,不会遗漏;另一方面,它的“文字专家”能同时解析患者的病史文字(比如历次体检报告、病历记录),然后通过“跨模态专家”把影像信息和病史信息结合起来判断。
举个例子:患者a有20年吸烟史(病史信息),ct图片里发现一个2.5毫米的肺结节(影像信息),模型会结合“长期吸烟是肺癌高危因素”这个常识,提醒医生重点关注这个结节,可能需要进一步检查;而患者b没有吸烟史,也没有家族病史,ct图片里同样发现一个2.5毫米的结节,模型会判断良性的概率更高,让医生不用过度紧张。
这种“影像+病史”同步解析的能力,相当于给医生配了一个“全能助手”,既能帮医生找到肉眼看不到的微小结节,又能快速整合病史信息,让诊断更准确、更全面,避免“只看影像不看病史”导致的误判。
(二)早期肺癌检出率提升40%:多救很多人,降低死亡率
然后是“早期肺癌检出率提升百分之四十”,这是最核心的价值。早期肺癌的治愈率非常高,5年生存率能达到90%以上,但如果到了中晚期,治愈率会大幅下降,甚至不足10%。所以,早期肺癌的检出率,直接关系到患者的生死。
以前,因为3毫米以下的微小肺结节很难被发现,很多早期肺癌患者错过了最佳治疗时机,等结节长大、出现症状时,已经发展到中晚期,治疗效果很差。而ernie 4.5 vl能把早期肺癌检出率提升40%,意味着以前100个早期肺癌患者里,可能只有60个能被发现,现在能发现84个(60+60x40%),多了24个患者能得到早期治疗,大大提高了治愈率,挽救更多人的生命。
这个数字背后,是无数家庭的希望。比如有一位长期吸烟的老人,每年都做体检,但因为肺结节太小,以前的检查没发现,直到出现咳嗽、胸痛等症状才确诊肺癌,已经是中晚期;如果用了ernie 4.5 vl,在体检时就能发现这个微小结节,及时手术治疗,很快就能康复,不用承受化疗、放疗的痛苦,也不会让家人担心。
对医院来说,检出率的提升也能提高医疗水平和口碑,吸引更多患者前来就诊;对整个社会来说,能降低肺癌的死亡率,减少医疗资源的消耗(中晚期肺癌的治疗费用比早期高很多),具有很大的社会价值。
五、实际应用:医疗影像领域的“神助攻”,肺癌检出率提升40%
(三)诊断耗时从45分钟压缩至8分钟:医生更轻松,患者不用等
最后是“诊断耗时从四十五分钟压缩至八分钟”。以前医生分析一张肺部ct图片,需要逐帧查看、仔细辨认,还要翻阅患者的病史资料,整个过程大概需要45分钟,要是遇到患者多的时候,医生会非常劳累,患者也需要排队等很久才能拿到诊断结果,可能会耽误后续治疗。
而ernie 4.5 vl把诊断耗时从45分钟压缩到8分钟,相当于效率提升了近5倍,这对医生和患者来说都是天大的好消息。咱们先算一笔时间账:如果一家医院每天有100个患者需要做肺部ct诊断,以前每个患者要45分钟,100个患者就需要4500分钟,也就是75个小时,就算安排10个医生同时工作,每天也得加班才能完成;现在每个患者只需要8分钟,100个患者总共800分钟,不到14个小时,5个医生就能轻松完成,不仅减轻了医生的工作负担,还能减少患者的等待时间。
对患者来说,等待时间的缩短意味着能更快拿到诊断结果,不用在医院耗一整天,也不用因为等待而焦虑。比如以前做肺部ct,早上检查完,可能要等到下午甚至第二天才能拿到报告,心里一直悬着;现在上午检查,中午就能拿到结果,要是没问题,能早点放心回家;要是需要进一步治疗,也能及时安排,不会耽误最佳治疗时机。
对医生来说,不用再把大量时间花在重复的影像分析上,能把更多精力放在和患者沟通、制定治疗方案上。比如以前医生一天大部分时间都在看ct图片,根本没精力和患者详细解释病情;现在有了模型的帮助,8分钟就能完成初步分析,医生只需要在模型结果的基础上做最终确认,剩下的时间就能耐心解答患者的疑问,让患者更安心。
而且,这种高效的诊断方式还能缓解医疗资源紧张的问题。现在很多大医院的放射科医生都严重短缺,患者做影像检查需要排队好几天甚至几周才能预约上;如果用ernie 4.5 vl辅助诊断,能大幅提高医院的接诊能力,让更多患者能及时做检查、得到诊断,不用再长时间排队等待。
六、为啥说ernie 4.5 vl是“性价比之王”?280亿参数的优势到底在哪?
前面咱们提到,ernie 4.5 vl的总参数是280亿,激活参数是3b(30亿),却能实现接近顶级大模型的性能。可能有人会疑惑:“顶级大模型的参数都是上千亿,甚至几千亿,280亿参数为啥能做到差不多的效果?”这正是它的核心优势——“少而精”,堪称大模型里的“性价比之王”。
(一)总参数≠激活参数:不做“无用功”,只调动必要资源
首先要区分两个关键概念:“总参数”和“激活参数”。总参数就像模型的“知识储备库”,里面存储了各种数据、知识和技能,相当于一个超大的图书馆,有280亿本“书”;而激活参数是模型在处理具体任务时,实际用到的“书”,也就是30亿本。
以前的很多大模型,不管处理什么任务,都会把所有的总参数都调动起来,相当于不管你想借一本小说还是一本专业书,都要把整个图书馆的书都翻一遍,既浪费时间,又浪费精力。而ernie 4.5 vl采用的是“按需激活”的方式,处理简单任务时,只调动少量激活参数;处理复杂任务时,再适当增加激活参数,不用每次都把280亿总参数都用上。
举个生活中的例子:比如你只是想知道“今天天气怎么样”,这是一个简单任务,ernie 4.5 vl只需要调动负责“获取基础信息”的30亿激活参数,就能快速给出答案;如果你想让它“分析一张肺部ct图片并结合病史写诊断建议”,这是一个复杂任务,模型会从280亿总参数的“知识储备库”里调动更多相关的专业知识,比如医疗影像分析、肺癌诊断标准等,但依然不用调动全部参数,只调动必要的部分。
这种“按需激活”的方式,既保证了模型的性能,又避免了资源浪费。就像一辆高性能汽车,平时市区通勤时用经济模式,只启动部分发动机气缸,省油又环保;需要高速行驶或爬坡时,再启动全部气缸,爆发强劲动力。ernie 4.5 vl就是这样,简单任务“省着用”,复杂任务“全力上”,做到了性能和效率的平衡。
(二)280亿参数:足够用的“知识储备”,不用盲目堆参数
可能有人会觉得“参数越多,模型越厉害”,但其实不是这样的。参数数量只是模型性能的一个方面,更重要的是参数的“质量”,也就是模型如何利用这些参数。就像一个人,不是读的书越多就越厉害,关键是能不能把读到的知识融会贯通、灵活运用。
ernie 4.5 vl的280亿总参数,已经是一个非常庞大的“知识储备库”了,里面涵盖了文字处理、图片识别、跨模态融合、专业领域知识(比如医疗、法律、教育等)等各种能力。而且,百度在训练这个模型时,用的是高质量的数据,确保每一个参数都能发挥作用,不会出现“无效参数”。
对比那些上千亿参数的顶级大模型,它们虽然参数更多,但很多参数其实是冗余的,也就是“没用的”,只是为了追求参数数量而堆砌,并没有实际作用。而且,参数越多,模型的训练成本、运行成本也越高:训练一次可能需要花费几千万甚至上亿元,运行时需要大量的算力支持,普通企业和开发者根本用不起。
而ernie 4.5 vl只用280亿参数,就实现了接近顶级大模型的性能,不仅训练成本和运行成本低了很多,而且普通的服务器甚至高端电脑都能运行,大大降低了使用门槛。对中小企业来说,以前可能因为成本太高,用不起大模型,现在有了ernie 4.5 vl,花很少的钱就能享受到接近顶级的ai能力,能快速提升自身的业务效率。
(三)开源属性:人人都能用,加速ai普及
还有一个重要优势是“百度开源”。开源就是百度把这个模型的核心技术、代码公开,任何人都能免费下载、使用、二次开发,不用支付高额的授权费用。
以前的很多顶级大模型都是闭源的,只有少数大企业能拿到授权,中小企业和个人开发者根本用不起。而ernie 4.5 vl开源后,不管是创业公司、科研机构,还是普通的开发者,都能拿来用:比如创业公司可以用它开发图片识别app、智能客服系统;科研机构可以用它做ai技术的研究和实验;个人开发者可以用它做各种有趣的小应用,比如图片转文字、智能翻译工具等。
开源不仅能让更多人受益于ai技术,还能促进整个ai行业的发展。因为开发者们可以在ernie 4.5 vl的基础上,根据自己的需求进行优化和升级,比如针对教育领域,开发专门的“学生作业批改模型”;针对农业领域,开发“农作物病虫害识别模型”;针对工业领域,开发“设备故障检测模型”等。这些二次开发的应用,能让ai技术渗透到更多行业,解决更多实际问题。
而且,开源还能让模型变得更强大。因为全世界的开发者都能给百度反馈使用过程中遇到的问题,百度可以根据这些反馈不断优化模型,迭代升级,让它的性能越来越强。就像一个开源的软件,比如linux系统,因为有全世界开发者的参与和贡献,才变得越来越完善、越来越好用。
七、异构混合专架架构的“隐藏优势”:灵活适配多场景,不用反复换模型
前面咱们讲过异构混合专架架构的基本原理,其实它还有一个“隐藏优势”——灵活适配多场景,不管是处理文字、图片,还是复杂的跨模态任务,甚至是专业领域的任务,都能轻松应对,不用用户反复更换模型。
(一)多场景无缝切换:一个模型搞定所有需求
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