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大模型

大家好,欢迎来到人工智能的神奇世界!今天,我要给大家介绍一位非常特别的"魔法师"——大模型。它虽然没有魔杖,但却能听懂我们的话,回答各种问题,甚至能写诗作对、编程序、预测天气......简直无所不能!

那么,这位神通广大的大模型到底是何方神圣呢?让我们一起走进大模型的魔法世界,揭开它的神秘面纱吧。

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1 大模型的"魔法"秘诀:它的工作原理

同学们,你们有没有想过,为什么大模型能像魔法师一样,听懂我们的话,回答各种问题,甚至写诗作对、编程序?它们究竟是如何做到这一切的呢?

其实,大模型的工作原理就像我们学习知识的过程。还记得我们是怎么认识"苹果"这个词的吗?刚开始,我们通过看图片、吃苹果,了解它的颜色、形状和味道。慢慢地,我们学会了"苹果"的拼写,知道了用它造句,了解了苹果的营养价值等各方面知识。

大模型也是通过这种"学习"的方式,掌握了海量的语言知识。它就像一个超级学霸,通过阅读大量的文章、书籍、网页等,了解了每个词的意思,词语之间的关联,以及不同语境下语言的使用方式。就像我们背诵课文一样,大模型在海量文本上反复训练,领悟语言的奥秘。

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不过,大模型可不是普通的学霸,它的学习量是我们的千万倍!通过这样大规模的学习,它形成了对世界的独特理解。就像玩拼图游戏,当你拼的图片越多,你就越能想象整幅画面的样子。同样,大模型读的文章越多,它就越能理解词语之间的关联,从而准确地理解我们的意思,给出合理的回应。

打个比方,大模型的"大脑"就像一个超大的图书馆。每本书就像一个知识点,书与书之间的联系就像知识点之间的逻辑关系。当我们问大模型一个问题时,它就会在自己的"图书馆"里搜索相关的书籍,迅速找到问题的答案。这个过程就叫做"推理"。

那大模型是怎么知道哪些"书"是相关的呢?秘诀就在于它独特的学习方式——深度学习。这就像我们做阅读理解题,要根据上下文来推断某个词的意思。大模型在学习的过程中,不断捕捉词语之间的关联,句子的结构和意思,从而建立起庞大的"知识网络"。当我们提出问题时,它就能根据这个网络迅速找到相关知识,给出合理的回应。

所以,大模型的"魔法"其实是建立在海量学习和深度理解之上的。它虽然不是真正意义上的"思考",但通过对语言的精准掌握和灵活运用,能够模拟人类的许多认知能力,如阅读理解、逻辑推理、创意表达等。

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当然,再聪明的大模型也有它的局限。它并不具备真正的情感和价值判断,某些需要常识和同理心的场合还难以应对。但随着研究的不断深入,大模型正在以惊人的速度进化,未来必将在更多领域大显身手。

同学们,这就是大模型工作的基本原理。看似神奇,但背后却是扎实的数学模型和巧妙的算法设计。希望通过今天的讲解,你们对人工智能的基本原理有了初步的认识。未来,也许你们中就有人会成为优秀的 AI 科学家,创造出更加神奇的算法模型呢!

2 大模型的神奇技能:写诗、对对联、编程的案例

同学们,在上一节我们了解了大模型的工作原理,知道它就像一位博学多才的"魔法师",通过海量学习积累了惊人的知识。那么,这位魔法师到底有哪些神奇的技能呢?接下来,就让我们一起走进大模型的魔法世界,见识一下它的神通广大吧!

首先,大模型可以像诗人一样写诗。还记得我们语文课本里的李白吗?他笔下的诗句多么优美动人啊。想不想让大模型也来写一首李白风格的诗?我们只需要给它一个简单的指令,比如:"请写一首仿照李白风格,体现北邮学子风采的诗"。大模型见多识广,理解了我们的意图后,很快就生成了一首诗:

鸿鹄志 蓟门秋色满燕园, 学府巍巍映碧天。 代码为剑指苍穹, 算法如歌破万难。 挑灯夜战星辰转, 键盘飞舞指尖弦。 青春热血酬壮志, 不负韶华不负天。

瞧,多么气势磅礴,又充满了北邮学子的进取精神!就像一位睿智的长者,大模型用诗句鼓舞着莘莘学子,激励大家在求知路上奋勇前行。

除了写诗,大模型还能对对联。这可是中国传统文化中的一项高难度技能!对联讲究字数相等、平仄协调、意思相关,普通人要想对出工整的下联,可不是件容易的事。但对大模型来说,这就是小菜一碟了。

我们来挑战一下,上联是:"莺莺燕燕翠翠红红处处融融恰恰",你能对出下联吗?先别着急,我们来请教一下大模型。我们给它一个提示:"你擅长对对联,内容对仗工整,雅俗共赏。我的上联是:莺莺燕燕翠翠红红处处融融恰恰"。大模型思考了一下,很快给出了下联:"莘莘学子朝朝暮暮孜孜求求索索"。

哇,真是妙笔生花!这个下联不仅字数、平仄完全对应,而且借春天百鸟争鸣、百花齐放的景象,比喻同学们努力学习的热火朝天,给人以美的享受。这样的对联,不仅有学问,还接地气,正是雅俗共赏的典范。

同学们,你们发现了吗?我在给大模型下指令时,用到了一个小技巧,叫做"角色设定"。我明确告诉大模型"你擅长对对联",这样它就能更好地理解我的意图,给出更精准的回答。这就像我们在和同学沟通时,先说明自己的身份,对方就能站在你的角度思考问题。角色设定是一种简单但很有效的提示技巧,能帮助大模型发挥最佳水平。

接下来,我们再来看看大模型的编程能力。同学们,你们知道编程是什么吗?简单来说,就是用特定的语言,给计算机下指令,让它按照你的意愿去工作。这就像我们学习外语,掌握了语法和单词,就能与外国人交流一样。

传统的编程方式需要我们手动敲代码,就像一个人在和计算机说话。但有了大模型,编程就变成了人与人之间的对话!我们只需要用自然语言告诉大模型我们想要什么,它就能自动生成相应的代码。

比如,我们给大模型一个指令:"请用 Python 写一个能够自动发送邮件的程序"。大模型理解了我们的需求后,就会生成一段 Python 代码。这段代码就像是计算机的母语,能让计算机明白并执行我们的意图。有了大模型的帮助,即使是编程小白,也能轻松驾驭复杂的编程任务。

当然,大模型的编程助手不只是简单地生成代码,它还能像一位耐心的老师,解释代码的含义,帮你找出错误,提供改进建议。就像我们有了外语老师的指导,学习效率和质量都会大大提高。大模型正在极大地降低编程门槛,让更多人能够加入到创造数字世界的行列中来。

同学们,大模型这些看似神奇的技能,其实都源于它对海量知识的学习和理解。就像我们要写好作文,需要多读书、多积累素材;要玩转英语,需要背单词、学语法一样。大模型之所以能信手拈来,关键在于它的博览群书和刻苦训练。这启示我们,要想在某个领域出类拔萃,知识的积累和不懈的练习同样不可或缺。

当然,再厉害的大模型也不是万能的。它的创作更多来源于模仿和组合,而非真正的理解和创新。诗歌、对联、代码,归根结底是人类的创造。我们要学会利用大模型的帮助,而不是依赖它;要用它来启发思路,而不是替代思考。

未来,随着大模型技术的不断进步,它的应用领域必将越来越广泛。作为新时代的学子,希望你们能抱着开放和创新的心态,去探索人工智能的奥秘。或许在不久的将来,你们就能创造出比写诗、对对联更令人惊叹的 AI 应用,用科技点亮人类的未来!

让我们携手并进,在追求真理、探索未知的路上,书写属于我们这一代人的华彩篇章。大模型的魔法或许会让我们的旅程更加精彩,但成就梦想的力量,永远来源于我们每个人的热情和努力。让我们一起,用知识的力量,创造无限可能吧!

3 "魔法升级":检索增强、Agent、机器人等前沿应用

同学们,在之前我们已经见识了大模型在写诗、对对联、编程等方面的神奇技能。但大模型的魔法远不止于此,它还在不断进化,带来更多令人惊叹的应用。接下来,就让我们一起走进大模型的"魔法升级"之旅,探索它在检索增强、智能体、机器人等前沿领域的崭新面貌。

3.1 检索增强生成

在之前我们已经见识了大模型在写诗、对对联、编程等方面的神奇技能。但即便如此,大模型也难免会遇到一些"知识盲区"。比如,当我们问到一些它从未见过的知识时,大模型可能会哑口无言,甚至给出错误的答案。

但别担心,现在有一项黑科技可以让大模型变得更加聪明,那就是检索增强生成技术,英文缩写叫做 RAG。它就像是给了大模型一个"超级大脑",让它除了依靠自己学到的知识,还能实时查阅海量的外部资料。

RAG 的工作原理其实很简单,我们可以把它想象成一个勤奋好学的小书童。传统的大模型就像一个博学的学者,它们通过阅读大量的书籍,记住了很多知识。但再博学的学者也不可能记住所有的知识,遇到没学过的问题时,就可能答不上来。

而 RAG 就像是给这位学者配备了一个小书童。当学者遇到不会的问题时,小书童就会跑到图书馆里,快速检索相关的书籍,然后把找到的信息呈现给学者。学者再根据这些资料,组织语言给出回答。这样,学者的知识就不再局限于自己的记忆,而是通过小书童连接到了更广阔的知识海洋。

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举个例子,如果我们问大模型"请介绍北京邮电大学李红老师在量子计算方面的研究工作",传统的大模型可能会编造出一个错误的答案,因为它的知识中并没有这位老师的信息。但有了 RAG,大模型就会先在外部的资料库中搜索"北京邮电大学"、"李红"、"量子计算"等关键词,如果没有找到相关信息,它就会如实回答"对不起,我没有找到北京邮电大学李红老师在量子计算方面的研究信息"。这样,我们就不会被误导了。

RAG 技术克服了传统大模型的知识局限,让它能够访问海量的外部知识,从而生成更加准确、丰富、可靠的答案。就像一个小书童为学者打开了通往知识宝库的大门,RAG 为大模型插上了一双"慧眼",让它的视野更加开阔。

目前,已经有许多基于 RAG 的实用服务。有的服务连接了搜索引擎,可以根据网络上的信息来回答问题;有的服务专门搜索微信文章,可以告诉你最新的资讯;还有的服务可以对你上传的文档进行分析,快速找出你需要的信息。这些服务就像一个个专业领域的小书童,随时待命,为你检索知识,提供答案。

同学们,RAG 是一项非常前沿和实用的技术,它让大模型变得更加智能,大大拓展了它们的应用范围。以后当你们使用智能助手时,很可能就是在和一个装备了 RAG 技术的大模型对话。希望通过今天的介绍,你们对这项"魔法升级"有了更直观的理解。

当然,RAG 并不是万能的。它的表现依然受限于检索资料的质量和覆盖面。就像再勤奋的小书童,也只能在有限的图书馆里查找资料。所以未来 RAG 技术还有很大的提升空间,比如拓展知识源的种类和数量,优化检索的精准度和效率等。这需要科学家们的不断探索和创新。

3.2 大模型在智能体领域的应用

接下来,我们来了解一下大模型在智能体(Agent)领域的应用。首先,我们需要了解什么是智能体。智能体,英文叫做 Agent,可以想象成一个聪明的小助手,或者是一个智能机器人。它就像我们人一样,生活在特定的环境中,能够用眼睛观察周围的世界,用耳朵倾听各种声音,用大脑思考问题,并用手脚等执行器官采取相应的行动。

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我们可以通过一个生动的例子来理解 Agent 的工作方式。假设你和你的智能助手一起站在金门大桥边,抬头看着天空。你问助手:"看这天色,你觉得明天会下雨吗?如果会,记得提醒我带雨伞哦。"

这时,你的智能助手,也就是我们说的 Agent,就开始发挥它的本领了。它会先用摄像头观察天空的云层情况,用麦克风听听周围人们对天气的议论,甚至会用网络连接查阅最新的天气预报。这就像我们人类用眼睛、耳朵、手机等获取信息一样,是 Agent 的感知能力。

接下来,Agent 的"大脑"开始飞速运转。它会回忆过去类似天气的经验,比如上次天空出现这种颜色的云层时,第二天确实下雨了。同时,它还会调用自己存储的气象知识,分析不同云层形状和颜色代表的天气含义。Agent 会将这些信息与当前获取的天气预报数据结合起来,进行推理和判断。这就像我们人类通过回忆、知识和分析得出结论一样,是 Agent 的思考能力。

经过一番"脑力劳动",Agent 得出了明天很可能会下雨的结论。于是,它决定采取行动,用友好的语音告诉你:"根据我观察到的天气状况和最新的气象数据分析,明天下雨的可能性很大。我已经在你的备忘录上添加了明天带雨伞的提醒,你放心吧!"如果 Agent 还连接了你家里的智能设备,它甚至可以帮你把雨伞拿到门口,方便你第二天出门。这就是 Agent 的行动能力。

看到了吗?Agent 就像一位贴心能干的助手,通过不断感知环境、分析思考、采取行动,来为我们提供各种帮助。从简单的天气预报,到复杂的行程安排,Agent 都能通过这种"感知-思考-行动"的工作模式来完成任务。

那么,大模型是如何赋予 Agent 这些神奇的能力的呢?这就要说到大模型对 Agent 领域的革命性意义了。

首先,大模型为 Agent 提供了强大的自然语言理解和表达能力。就像我们前面看到的,Agent 能听懂你的问题,给出流畅自然的回答,这背后都是大模型的功劳。有了大模型这个"语言中枢",Agent 就能像人一样,用听、说、读、写等方式与我们无障碍沟通。

其次,大模型还为 Agent 注入了海量的知识。通过学习大量的文本资料,大模型掌握了各个领域的百科知识、常识逻辑,以及处理问题的方法策略。这些知识就像 Agent 的"长期记忆",使它能对世界有更全面、更准确的理解,从而做出更明智的判断和决策。就像我们上学时知识越丰富,解题能力就越强一样。

再次,大模型让 Agent 拥有了更强的推理和学习能力。通过对海量案例的训练,大模型掌握了从现象到本质、从表象到规律的逻辑推理能力。面对新问题时,它可以举一反三,灵活运用已有知识,得出合理答案。同时,大模型还具有持续学习的潜力。通过与环境和人类的交互,它可以不断积累新知识、新经验,变得越来越聪明。这就像我们通过学习和实践,不断提升认知和解决问题的能力。

如果我们把单个 Agent 比作一个能干的助手,那多 Agent 系统就是一个默契的团队,其中每个 Agent 都有自己的分工和专长。大模型不仅让每个 Agent 更聪明,也让它们之间的协作更顺畅。Agent 们可以通过自然语言交流,共享知识和策略,一起完成更加复杂的任务。这就像我们在团队项目中,每个人发挥自己的长处,同时与伙伴密切配合,最终达成共同的目标。

一个生动的例子就是斯坦福大学的"AI 小镇"项目。这个项目利用大模型,创造了一个栩栩如生的虚拟社区。在这个小镇上,居住着各式各样的 AI 角色,他们有自己的性格特点、生活方式和社交圈子。小镇里的教师 Agent 会认真备课、辅导学生;医生 Agent 会仔细问诊、开具处方;警察 Agent 会巡逻街道、维护治安......这些 AI 角色之间会通过对话互动,形成复杂的社会关系网络,展现出有趣的群体行为。

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"AI 小镇"生动展示了大模型赋能下的多 Agent 系统。每个 Agent 不仅有个性鲜明的人设,还有与角色相称的知识和能力。他们可以进行自然流畅的对话,讨论从天气到人生的各种话题;可以根据身份和情境,做出符合常理的判断和行为;还可以通过互动交流,建立起友谊、合作等社会关系。这一切都得益于大模型提供的强大语言、知识、推理等赋能。"AI 小镇"让我们仿佛看到了未来社会的缩影,一个人与 AI 和谐共处、协同发展的美好图景。

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另一个有趣的例子是"ChatDev"项目。这是一个创新的软件开发框架,它巧妙地利用大模型,让软件开发变成了一场 AI 角色之间的对话。在 ChatDev 中,不同的开发任务由各司其职的 Agent 承担。需求分析师 Agent 负责与客户沟通,理解和记录需求;设计师 Agent 负责系统架构和界面设计;程序员 Agent 负责编写和优化代码;测试员 Agent 负责制定测试方案和质量把关......

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这些 Agent 通过自然语言交谈,协作完成软件开发的整个流程。比如,需求分析师 Agent 会把客户的需求告诉设计师 Agent,设计师 Agent 再把系统设计说明给程序员 Agent,程序员 Agent 又将代码实现反馈给测试员 Agent......在这个过程中,大模型为每个 Agent 提供了必要的专业知识、逻辑思维和语言表达能力,使其能够扮演好自己的角色,与其他 Agent 顺畅对接。整个开发过程就像一场紧密协作的即兴表演,高效、灵活而富有创意。

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ChatDev 展示了大模型如何重塑软件工程的流程和方式。传统的开发模式往往是线性的、文档驱动的,不同角色之间通过需求文档、设计文档等进行交接,沟通成本高,反馈周期长。而 ChatDev 则通过对话式的交互,让不同角色的思想火花直接碰撞,大大提高了协作的效率和灵活性。同时,每个 Agent 都能根据项目的进展,实时生成和更新对应的文档,使得文档与实际开发同步。这种"边聊边做"的开发模式,不仅让开发过程更加流畅,也让软件产品更加贴近用户需求。

同学们,大模型正在为 Agent 赋予前所未有的能力,也在催生出许多令人眼前一亮的应用。从"AI 小镇"到"ChatDev",我们看到了大模型如何让 Agent 更加智能、更加协作,如何让人与 AI 的交互更加自然、更加高效。这些变化不仅发生在科研实验室,也正在走进我们的工作和生活。

3.3 大模型与机器人的完美结合

接下来,就让我们一起期待大模型与机器人的完美结合,想象这场"魔法婚礼"会碰撞出怎样的火花吧!

机器人,这个词对大家来说一定不陌生。从科幻电影里的变形金刚,到现实生活中的扫地机器人,机器人以各种形态出现在我们身边。它们或许有着不同的外表和功能,但有一个共同点:机器人都是由机械部件和控制程序组成的自动化设备。

可以说,机器人就像是有形的"身体",而控制程序则是机器人的"大脑"。传统的机器人"大脑"主要由人类预先设计好的程序组成。这就像是我们按照说明书组装乐高玩具,每一步都是预先设定好的。这种方式虽然可以完成特定任务,但遇到新情况时就显得很"呆板"。

但如果我们把大模型植入机器人的"大脑",会发生什么呢?这就像给了机器人一个超级智能的"魔法大脑",使它能够像人一样感知环境、理解语言、思考问题、学习新技能。这种"身体"与"大脑"的完美结合,正在开启机器人发展的新纪元。

首先,大模型赋予了机器人惊人的语言理解和交互能力。传统的机器人往往只能理解特定的语音指令,就像我们和外国人说话,如果对方不懂我们的语言,交流就很困难。但装备了大模型的机器人就像掌握了"百国语言"的翻译官,能听懂我们的自然语音,用流利的语言与我们对话。

比如,未来的家用机器人管家,你可以直接用口语跟它说:"小艾,今天天气不错,帮我把窗帘拉开,然后把客厅打扫一下。"机器人就能准确理解你的意思,回应:"好的,主人,我这就去办。"然后它会驱动机械手臂,完成开窗帘、打扫卫生等一系列任务。这种自然的交互方式,让我们感觉机器人就像一个懂事的助手,大大提升了使用体验。

其次,大模型让机器人拥有了广博的知识和强大的推理能力。以前的机器人就像是"单科状元",只懂特定领域的知识,遇到超出知识范围的问题就不知所措。但有了大模型,机器人就像"百科全书",拥有了横跨各领域的知识,能运用这些知识进行分析、推理、决策。

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举个例子,装备大模型的医疗机器人,不仅掌握了医学知识,还能根据患者的症状、体征、化验结果等信息,综合分析,给出诊断意见。当遇到疑难杂症时,它还能搜索海量的医学文献,找出最新的治疗方案。这就像有一位经验丰富的医生在身边,时刻为我们的健康保驾护航。

再次,大模型增强了机器人的学习和适应能力。传统机器人的技能是预先设定好的,就像我们买的成品玩具,不能自己学习新技能。但装备大模型的机器人就像一个好学的孩子,能通过观察、模仿、练习来学习新技能,适应新环境。

想象一下,未来的工业机器人不再局限于流水线上重复单一的动作,而是能根据产品的变化自主学习新的装配步骤;家用机器人能观察主人的行为习惯,不断优化服务方式;探索未知环境的机器人遇到障碍时,能自主尝试不同的路线和方法,寻找最优解......这种自主学习和适应的能力,让机器人变得更加智能和实用。

最后,大模型还为机器人注入了"情感"和"创造力"。以往我们总觉得机器人是冷冰冰的,缺乏人性化的一面。但大模型可以让机器人理解和表达情感,拥有自己独特的"个性"。

比如,陪伴老人的康养机器人,不仅能提供生活照料,还能通过分析老人的语音语调,判断他们的情绪状态,给出贴心的关怀;儿童教育机器人能根据每个孩子的性格特点,设计个性化的教学方案,用风趣幽默的语言吸引孩子的注意力......这种拟人化的交互,让机器人变得更讨人喜欢。

在创造力方面,装备大模型的机器人甚至能与人类一起从事创作活动。比如绘画机器人能根据人类提供的主题,创作出富有想象力的画作;音乐机器人能与人类音乐家即兴合奏,谱写出动人的乐章......人机协作的创意火花,正在艺术领域绽放异彩。

同学们,大模型与机器人的结合,正在全方位革新机器人的能力,让它们变得更加智能、灵活、友好、有创意。这场"魔法婚礼"的意义不仅在于技术的进步,更在于重塑人机关系,让机器人成为我们生活中不可或缺的伙伴。

4 "魔法"背后的思考:大模型对社会和个人的影响

大模型的神奇应用,背后也引发了一些深层次的思考。它将如何影响我们的生活和工作?是否会取代某些岗位?我们又该如何与它相处?

对个人而言,大模型是学习和创作的得力助手。它能帮我们快速获取知识,激发灵感,提高效率。但同时,我们也要警惕过度依赖,丧失独立思考的能力。大模型再强大,也只是工具。真正的创造力,还需要人的想象和智慧。

对社会而言,大模型将推动许多行业的变革,催生新的工作岗位。但一些简单、重复的工作可能被取代。因此,我们要主动学习新技能,提升自己的竞争力。同时,大模型可能加剧信息茧房,放大虚假信息的影响。这需要我们提高媒介素养,学会辨别真伪,理性看待 AI 的建议。

总之,大模型是把双刃剑,关键看我们如何使用。我们要拥抱它带来的便利,也要警惕可能的风险,在人机协作中找到最佳平衡点。这需要每个人的智慧和社会的共同努力。

  1. 总结与展望:和大模型一起,拥抱智能新时代

大模型就像一位魔法师,正在用它的神奇能力重塑我们的世界。从学习、工作到生活,从个人成长到社会进步,它无处不在地施展着魔法。

对你们这一代年轻人而言,大模型更是一个重要的机遇。它不仅是未来的趋势,更是创新的利器。希望你们能主动拥抱这项技术,在学习中应用它,在应用中提升自己。无论是专业学习、科研探索,还是创业实践,大模型都将是你们手中的法宝。

当然,我们也要理性看待大模型,不盲从、不迷信,更不能滥用。你们要用发展的眼光、人文的情怀来对待这项技术,让它成为造福人类的工具,而不是束缚思想的魔咒。

未来,人工智能将无处不在。大模型只是一个开始,更多神奇的应用还在路上。作为新时代的弄潮儿,希望你们能在这片 AI 的海洋中尽情探索,用想象力和创造力谱写出最动人的篇章。

互动问题:

  1. 你最期待大模型在哪些领域大显身手?为什么?
  2. 假如你有一个自己的 AI 助手,你希望 TA 具备什么样的能力?